Капролон ПА-6: конструкционный полиамид-6 для узлов трения и машиностроения
Капролон ПА-6 — литьевой конструкционный полиамид-6, получаемый анионной полимеризацией капролактама непосредственно в форме. В отличие от экструзионного ПА-6, материал формуется при атмосферном давлении и низкой температуре, что обеспечивает высокую степень кристалличности, отсутствие внутренних напряжений и стабильные размеры массивных заготовок. Плотность — 1,14–1,16 г/см, молекулярная масса — 50 000–100 000 а.е., что выше, чем у гранулированных аналогов.
Технические характеристики
| Параметр | Значение | Метод | Условия | Ед. изм. |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 1,14–1,16 | ГОСТ 15139 | 23 C | г/см |
| Предел текучести при растяжении | 70–80 | ГОСТ 11262 | 23 C | МПа |
| Модуль упругости | 2600–3200 | ГОСТ 9550 | 23 C | МПа |
| Твёрдость по Бринеллю | 140–160 | ГОСТ 4670 | 23 C | МПа |
| Ударная вязкость (без надреза) | не менее 50 | ГОСТ 4647 | 23 C | кДж/м |
| Коэффициент трения по стали | 0,10–0,15 | — | со смазкой | — |
| Теплостойкость по Мартенсу | 55–60 | ГОСТ 21341 | нагрузка 5 МПа | C |
| Водопоглощение | 1,8–2,2 | ГОСТ 4650 | 24 ч, 23 C | % |
Эксплуатационные свойства
Капролон ПА-6 сохраняет работоспособность в диапазоне температур от –40 C до +90 C при кратковременных пиках до +110 C. Материал устойчив к ударным нагрузкам, абразивному износу и знакопеременным нагрузкам. Химическая стойкость: инертен к щелочам, растворам солей, углеводородам, спиртам; ограниченно стоек к концентрированным кислотам и фенолам. Водопоглощение вызывает обратимый рост размеров на 1,5–2 %, что учитывается при назначении посадочных зазоров.
Области применения
- Втулки, вкладыши и подшипники скольжения в узлах трения металлорежущих станков и прокатных станов.
- Шестерни, звёздочки и кулачки в приводах конвейеров и транспортёрных систем горно-обогатительного оборудования.
- Направляющие планки, ролики и уплотнительные элементы гидроцилиндров в прессовом и кузнечно-штамповочном оборудовании.
- Колёса, катки и накладки в подъёмно-транспортных механизмах, включая крановые тележки и рольганги.
- Изоляционные детали и корпусные элементы в электротехнических установках низкого напряжения.
- Заготовки для механической обработки: стержни, плиты, трубы, втулки по ГОСТ 24269.
Технология переработки
Капролон ПА-6 поставляется в виде литых заготовок — стержней диаметром 10–300 мм, плит толщиной 8–100 мм, труб с наружным диаметром до 400 мм. Механическая обработка выполняется твердосплавным инструментом на токарных, фрезерных и сверлильных станках с СОЖ. Для снятия внутренних напряжений после обработки рекомендуется отжиг при 140–160 C в течение 2–4 ч с медленным охлаждением. Склеивание осуществляется эпоксидными и полиуретановыми составами, сварка — контактная и экструзионная.
Вопросы и ответы
Чем капролон ПА-6 отличается от экструзионного полиамида-6?
Капролон ПА-6 получают литьём под давлением в форме при анионной полимеризации капролактама, что даёт более высокую молекулярную массу, меньшую пористость и отсутствие внутренних напряжений в массивных сечениях по сравнению с экструзионным ПА-6.
При какой температуре эксплуатируется капролон ПА-6?
Рабочий диапазон — от –40 C до +90 C. Кратковременно допускается нагрев до +110 C без потери несущей способности. При температурах выше +100 C наблюдается снижение модуля упругости.
Как водопоглощение влияет на размеры деталей из капролона ПА-6?
При насыщении влагой до 2 % линейные размеры увеличиваются на 1,5–2 %. Для узлов с жёсткими допусками рекомендуется учитывать это при назначении посадочных зазоров либо применять влагостабилизированные марки.
Каким инструментом обрабатывается капролон ПА-6?
Применяется твердосплавный инструмент марок ВК6, ВК8 с передними углами 10–15 и высокими скоростями резания. Обязательно использование СОЖ для отвода тепла и стружки.
