Капролон ТУ 6-05-988-87 в Минске


Капролон ТУ 6-05-988-87 — конструкционный полиамид для узлов трения

Капролон, выпускаемый по ТУ 6-05-988-87, представляет собой литьевой полиамид-6 (ПА-6), получаемый анионной полимеризацией -капролактама непосредственно в форме. В отличие от экструзионных марок, материал по данному ТУ отличается повышенной молекулярной массой и более полной степенью полимеризации, что обеспечивает стабильные физико-механические характеристики в условиях длительных циклических нагрузок.

Заготовки капролона по ТУ 6-05-988-87 поставляются в виде стержней (прутков) диаметром от 20 до 300 мм и плит толщиной 10–120 мм. Структура материала — мелкокристаллическая, без раковин и усадочных пор, что достигается соблюдением температурного режима формования и последующей ступенчатой термообработкой. Это принципиально отличает продукцию по данному ТУ от литьевых блоков, полученных по устаревшим отраслевым нормам.

Технические характеристики и свойства

Капролон ТУ 6-05-988-87 демонстрирует сбалансированный комплекс механических показателей, характерный для неориентированных полиамидов средней вязкости. Материал сохраняет работоспособность в интервале температур от –40 до +80 C, кратковременно — до +120 C. При этом прочностные характеристики остаются стабильными при воздействии минеральных масел, смазок, бензина, керосина и слабых щелочных растворов.

  • Предел текучести при сжатии — 70–90 МПа (при 10 % деформации)
  • Прочность при разрыве — 60–80 МПа
  • Относительное удлинение при разрыве — 20–60 %
  • Твёрдость по Бринеллю — 130–180 МПа
  • Водопоглощение за 24 ч — не более 0,6 %

Низкий коэффициент трения (0,12–0,18 в паре со сталью без смазки) и высокая износостойкость позволяют применять капролон в узлах, работающих в абразивной среде, где металлические подшипники скольжения выходят из строя за несколько сотен часов. Материал не вызывает коррозионного поражения сопряжённых стальных деталей и не требует дополнительной смазки в большинстве применений.

Применение в промышленном оборудовании

Капролон ТУ 6-05-988-87 востребован при изготовлении деталей, работающих в условиях сухого трения, ограниченной смазки или полного её отсутствия. Механическая обрабатываемость материала хорошая — он легко точится, фрезеруется и сверлится стандартным инструментом, при этом не образует хрупкой стружки и не требует применения СОЖ.

  • Втулки и вкладыши подшипников скольжения в прокатных станах, дробилках и грохотах
  • Направляющие планки и ролики в конвейерных системах горнорудного и цементного производства
  • Зубчатые колёса и звёздочки цепных передач в пищевом и текстильном оборудовании
  • Уплотнительные кольца и манжеты в гидравлических системах низкого давления
  • Шестерни и червячные пары в механизмах привода запорной арматуры

В пищевой промышленности капролон по ТУ 6-05-988-87 применяется для изготовления скребков, лопаток и транспортёров, контактирующих с продуктами. Материал не выделяет токсичных веществ, не имеет запаха и допускается к контакту с пищевыми средами при соблюдении регламентов Роспотребнадзора. В отличие от фторопласта, капролон обладает большей жёсткостью и несущей способностью, что расширяет область его применения в нагруженных узлах.

Сравнение с альтернативными материалами

ПараметрКапролон ТУ 6-05-988-87Капролон экструзионныйФторопласт Ф4Полиуретан СКУ-ПФЛ
Прочность при сжатии, МПа70–9065–8512–1550–70
Рабочая температура, C–40…+80–40…+80–60…+250–30…+80
Коэффициент трения по стали0,12–0,180,14–0,200,04–0,080,25–0,35
Водопоглощение за 24 ч, %0,4–0,60,5–0,80,010,1–0,3

При выборе между литьевым капролоном по ТУ 6-05-988-87 и экструзионными марками следует учитывать, что литьевой материал имеет более однородную структуру по сечению заготовки. Это критично для деталей с толщиной стенки свыше 40 мм, где экструзионные прутки могут иметь внутренние напряжения и микротрещины. Для тонкостенных изделий (менее 10 мм) предпочтительнее экструзионный капролон, поскольку он обладает более стабильными размерами и меньшей анизотропией свойств.

Особенности механической обработки

Капролон ТУ 6-05-988-87 хорошо обрабатывается на токарных и фрезерных станках. Рекомендуемые режимы резания: скорость резания 200–400 м/мин, подача 0,1–0,3 мм/об. Для получения чистовой поверхности с шероховатостью Ra 1,6–3,2 мкм применяют резцы с передним углом 10–15 и радиусом при вершине 0,5–1,0 мм. При сверлении глубоких отверстий необходимо периодически выводить сверло для удаления стружки, так как материал склонен к налипанию на режущую кромку.

Допуски на размеры деталей из капролона назначаются с учётом коэффициента линейного расширения 8–10 10 1/C и влажностного набухания. При эксплуатации во влажной среде размеры деталей могут увеличиваться на 1–2 %, что необходимо компенсировать зазором в сопряжениях. Для стабилизации размеров рекомендуется проводить термообработку заготовок при 120–130 C в течение 2–3 часов перед финишной механической обработкой.

Вопросы и ответы

Чем капролон по ТУ 6-05-988-87 отличается от капролона по другим ТУ?

Основное отличие — повышенная степень полимеризации и более полная кристаллизация, что обеспечивает более высокую прочность при сжатии и меньшую склонность к растрескиванию в толстостенных деталях. Материал по данному ТУ имеет более узкие допуски на геометрические размеры заготовок.

Можно ли использовать капролон ТУ 6-05-988-87 в пищевом производстве?

Да, материал допущен к контакту с пищевыми средами при соблюдении требований СанПиН. Однако необходимо учитывать, что при длительном контакте с горячей водой (выше 60 C) возможно вымывание низкомолекулярных фракций, поэтому для таких условий рекомендуется применять специальные пищевые марки полиамида.

Какая максимальная рабочая температура для капролона ТУ 6-05-988-87?

Длительная рабочая температура составляет –40…+80 C. Кратковременно (до 1 часа) материал выдерживает нагрев до +120 C без существенной потери прочности. При температуре выше +150 C начинается термическая деструкция полимера.

Требуется ли смазка для узлов трения из капролона?

В большинстве применений капролон работает без смазки благодаря низкому коэффициенту трения. При высоких удельных нагрузках (свыше 10 МПа) или скоростях скольжения более 1 м/с рекомендуется применять консистентные смазки на основе силикона или минерального масла для снижения тепловыделения.