Полиацеталь пластина ПОМ-С: сополимерный конструкционный материал для узлов трения и точной механики
Полиацеталь пластина ПОМ-С — листовой конструкционный материал на основе сополимера полиоксиметилена (POM-C, POM-H-C), получаемый экструзией или литьём под давлением с последующей механической обработкой. В отличие от гомополимерного POM-H, сополимер ПОМ-С содержит в макромолекулярной цепи статистически распределённые звенья триоксана и этиленоксида, что снижает степень кристалличности до 70–75 % и повышает стойкость к гидролизу в щелочных и слабокислых средах. Пластина ПОМ-С поставляется в виде листов толщиной 6–100 мм, шириной до 1000 мм и длиной до 2000 мм; стандартные допуски на толщину — 0,5 % при шлифованных поверхностях.
Технические характеристики и физико-механические свойства
Материал сохраняет эксплуатационные свойства в диапазоне температур от –40 C до +90 C при кратковременных пиковых нагрузках до +140 C. Плотность составляет 1,41–1,42 г/см, что ниже, чем у гомополимерного аналога, за счёт меньшей доли кристаллической фазы. Коэффициент трения по стали без смазки — 0,15–0,35 в зависимости от шероховатости контртела и удельного давления. Водопоглощение за 24 ч — 0,2 %, за 1000 ч — до 0,8 %, что существенно ниже, чем у полиамидов, и обеспечивает стабильность размеров в условиях повышенной влажности.
| Параметр | Значение | Метод испытания | Условия | Единица |
|---|---|---|---|---|
| Плотность | 1,41–1,42 | ISO 1183 | 23 C | г/см |
| Предел текучести при растяжении | 62–68 | ISO 527 | 23 C, 50 мм/мин | МПа |
| Модуль упругости при изгибе | 2600–2800 | ISO 178 | 23 C | МПа |
| Ударная вязкость по Шарпи (без надреза) | > 100 | ISO 179 | 23 C | кДж/м |
| Твёрдость по Бринеллю | 140–160 | ISO 2039-1 | 23 C | МПа |
| Теплостойкость по Вика | 140–150 | ISO 306 | метод B50 | C |
Химическая стойкость и эксплуатационные среды
Пластина ПОМ-С устойчива к воздействию органических растворителей, масел, топлив, слабых щелочей и нейтральных солевых растворов. Ограниченно совместима с концентрированными кислотами и сильными окислителями. В отличие от POM-H, сополимер менее подвержен гидролитической деструкции в горячей воде и щелочных моющих растворах при температурах до 80 C, что делает его предпочтительным для оборудования пищевой промышленности и систем CIP-мойки.
- Стойкость к щелочным средам — применима в узлах насосов-дозаторов и арматуры водоочистки.
- Стойкость к углеводородам — используется в деталях топливной аппаратуры и пневматических систем.
- Ограниченная стойкость к концентрированной азотной и серной кислоте — не применять в химическом синтезе.
- Совместимость с пищевыми средами — соответствует требованиям FDA и EU 10/2011 для контакта с продуктами.
Области применения
Пластина ПОМ-С применяется для изготовления деталей, работающих при знакопеременных нагрузках и трении скольжения без внешней смазки. Типовые узлы: направляющие втулки, шестерни, кулачки, ролики, вкладыши подшипников скольжения, транспортёрные звенья, детали дозирующих устройств. В автомобилестроении — элементы стеклоподъёмников, замков, топливных насосов. В пищевом машиностроении — звёздочки транспортёров, направляющие бутылкомоечных машин, детали фасовочного оборудования. В медицинской технике — компоненты анализаторов и дозирующих систем.
Механическая обработка
Пластина ПОМ-С обрабатывается резанием на фрезерных, токарных и сверлильных станках с ЧПУ. Рекомендуемые режимы: скорость резания 200–500 м/мин для фрезерования, подача 0,1–0,3 мм/об при точении. Для предотвращения локального перегрева и коробления применяется интенсивное охлаждение воздухом или СОЖ без минеральных масел. Сверление отверстий глубиной более 3 диаметров требует периодического вывода сверла для удаления стружки. Шлифование выполняется кругами из карбида кремния с обильным охлаждением.
Вопросы и ответы
Чем ПОМ-С отличается от ПОМ-H при выборе пластины?
Сополимер ПОМ-С содержит звенья этиленоксида, что снижает кристалличность до 70–75 % и повышает стойкость к гидролизу в щелочных средах. Гомополимер ПОМ-H имеет более высокую жёсткость и прочность, но уступает по химической стойкости в горячей воде и щелочах.
Каков максимальный рабочий диапазон температур пластины ПОМ-С?
Длительная эксплуатация — от –40 C до +90 C. Кратковременные пиковые нагрузки допускаются до +140 C без потери геометрической стабильности. При температурах ниже –40 C материал становится хрупким.
Применяется ли ПОМ-С в пищевой промышленности?
Да, сополимер соответствует требованиям FDA и EU 10/2011 для контакта с пищевыми продуктами. Используется в транспортёрных звеньях, направляющих, деталях фасовочного и дозирующего оборудования.
Какой коэффициент трения у ПОМ-С по стали?
Коэффициент трения скольжения без смазки составляет 0,15–0,35 в зависимости от шероховатости контртела, удельного давления и скорости скольжения. При смазке значение снижается до 0,05–0,10.
