Капролон А (капролон) в Минске


Капролон А — литьевой полиамид 6 для узлов трения и износостойких деталей

Капролон А — это литьевой полиамид 6 (ПА-6), получаемый анионной полимеризацией -капролактама непосредственно в форме. В отличие от экструзионного полиамида 6, капролон А характеризуется более высокой молекулярной массой, что обеспечивает повышенную прочность, ударную вязкость и стабильность геометрических размеров при механической обработке. Материал выпускается в виде плит, стержней и втулок-заготовок, предназначенных для последующего точения, фрезерования и сверления.

Ключевое отличие капролона А от стандартного ПА-6 — отсутствие стадии гранулирования и повторного плавления. Это исключает термоокислительную деструкцию полимера и сохраняет высокую степень кристалличности. В результате капролон А демонстрирует низкий коэффициент трения (0,08–0,15 в паре со сталью без смазки) и высокую стойкость к абразивному износу, что делает его предпочтительным материалом для замены бронзовых и баббитовых подшипников скольжения в тяжелонагруженных узлах.

Физико-механические характеристики капролона А

Капролон А сохраняет работоспособность в интервале температур от –40 C до +120 C (кратковременно до +150 C). При этом материал не подвержен хладотекучести под постоянной нагрузкой, а его водопоглощение при полном насыщении составляет 5–6 %, что требует учёта при проектировании посадок с натягом в условиях повышенной влажности. Предел текучести при сжатии достигает 75–85 МПа, что позволяет применять капролон А в опорных и направляющих элементах грузоподъёмного оборудования.

  • Плотность — 1,14–1,16 г/см
  • Предел прочности при растяжении — 70–85 МПа
  • Относительное удлинение при разрыве — 20–40 %
  • Модуль упругости при изгибе — 2600–3200 МПа
  • Твёрдость по Бринеллю — 130–160 МПа
  • Ударная вязкость по Шарпи (без надреза) — 120–180 кДж/м

Применение в промышленном оборудовании

Капролон А используется для изготовления деталей, работающих в условиях сухого трения, ограниченной смазки и абразивной среды. Материал эффективен в пищевом и химическом машиностроении благодаря стойкости к слабым растворам кислот, щелочей, солей и органическим растворителям. В горнодобывающей отрасли из капролона А изготавливают футеровочные плиты бункеров, ролики конвейерных лент и направляющие скольжения, воспринимающие ударные нагрузки.

В металлургических агрегатах капролон А применяется для вкладышей подшипников скольжения прокатных станов и роликов рольгангов, где пары трения «капролон — закалённая сталь» работают без смазочного материала при линейных скоростях до 2 м/с. В насосном оборудовании из капролона А изготавливают рабочие колёса, направляющие аппараты и уплотнительные кольца, эксплуатируемые в перекачке морской воды и сточных жидкостей.

ПараметрКапролон АПА-6 экструзионныйБронза БрО10Ф1Метод испытания
Предел прочности при растяжении, МПа7872250ГОСТ 11262
Относительное удлинение, %302512ГОСТ 11262
Коэффициент трения по стали (без смазки)0,120,180,20ГОСТ 11629
Износ за 100 ч, мкм355590ГОСТ 11629

Технология механической обработки

Капролон А хорошо поддаётся обработке резанием на стандартных металлорежущих станках. Рекомендуемые режимы точения — скорость 200–400 м/мин при подаче 0,1–0,3 мм/об, что обеспечивает шероховатость поверхности Ra 1,6–3,2 мкм. Для сверления глубоких отверстий применяются свёрла с углом при вершине 118 и охлаждением сжатым воздухом. При фрезеровании пазов и плоскостей следует использовать фрезы с положительным передним углом для предотвращения перегрева и локального оплавления материала.

Допуски на размеры деталей из капролона А назначаются с учётом коэффициента линейного расширения 810 1/C. При установке втулок в стальные корпуса с натягом 0,1–0,2 % от диаметра необходима выдержка заготовок при температуре 80–100 C в течение 2–4 часов для стабилизации внутренних напряжений, возникающих после литья.

Вопросы и ответы

Чем капролон А отличается от обычного полиамида ПА-6?

Капролон А получают блочной анионной полимеризацией капролактама, что даёт более высокую молекулярную массу и степень кристалличности. Это обеспечивает повышенную износостойкость, меньший коэффициент трения и лучшую стабильность размеров по сравнению с экструзионным ПА-6.

Какие подшипниковые узлы можно изготавливать из капролона А?

Из капролона А изготавливают вкладыши подшипников скольжения, работающие при удельных нагрузках до 15 МПа и скоростях скольжения до 2 м/с. Материал эффективен в роликовых опорах конвейеров, направляющих скольжения металлорежущих станков и шарнирных соединениях строительной техники.

Как капролон А ведёт себя при контакте с пищевыми средами?

Капролон А разрешён для контакта с пищевыми продуктами при соблюдении требований ТР ТС 005/2011. Материал не выделяет токсичных веществ, устойчив к моющим растворам и допускает регулярную санитарную обработку паром при температуре до 120 C.

Какие допуски следует назначать при обработке капролона А?

Для валов и отверстий рекомендуется назначать допуски h9–h11 и H9–H11 соответственно. При работе во влажной среде необходимо учитывать увеличение размеров на 0,5–1,5 % вследствие водопоглощения и предусматривать компенсационные зазоры в посадках.