Полиамидное сырьё УПА-6-5: технические характеристики и применение
Полиамидное сырьё УПА-6-5 — это гранулированный полиамид-6 (ПА-6, капрон) средней вязкости, предназначенный для литья под давлением и экструзии. Маркировка УПА-6-5 соответствует полиамиду 6 с показателем относительной вязкости в пределах 4,8–5,2, что обеспечивает сбалансированное сочетание текучести расплава и механической прочности готовых изделий. Материал поставляется в виде гранул цилиндрической формы, стабилизированных против термоокислительной деструкции.
Технологические свойства УПА-6-5
УПА-6-5 характеризуется температурой плавления 220–225 C и температурой переработки 240–270 C. Показатель текучести расплава (ПТР) составляет 8–12 г/10 мин при нагрузке 2,16 кг и температуре 230 C, что позволяет заполнять тонкостенные формы с длинными путями течения. Усадка при литье — 1,2–1,8 %, что требует учёта при проектировании пресс-форм для изделий с допусками по 12–14 квалитетам.
Материал обладает низким водопоглощением по сравнению с нестабилизированными марками ПА-6 — до 1,8 % при насыщении в воде (23 C, 24 ч). После влагонасыщения предел текучести снижается с 75–80 МПа до 45–50 МПа, что необходимо учитывать при расчёте нагруженных узлов, эксплуатирующихся в условиях повышенной влажности.
Физико-механические показатели
| Показатель | Значение (сухое состояние) | Значение (влагонасыщенное) | Метод испытания | Единица измерения |
|---|---|---|---|---|
| Предел текучести при растяжении | 75–80 | 45–50 | ISO 527 | МПа |
| Модуль упругости при растяжении | 2800–3200 | 900–1100 | ISO 527 | МПа |
| Ударная вязкость по Шарпи (без надреза) | не разрушается | не разрушается | ISO 179 | кДж/м |
| Твёрдость по Бринеллю | 140–160 | 90–110 | ISO 2039-1 | МПа |
| Температура теплостойкости (HDT, 1,8 МПа) | 65–70 | 55–60 | ISO 75 | C |
Применение УПА-6-5 в промышленности
УПА-6-5 применяется для изготовления деталей, работающих в узлах трения, при умеренных нагрузках и температурах до 80–100 C. Основные области использования:
- втулки, подшипники скольжения и ролики для конвейерного оборудования и сельхозмашин;
- шестерни, звёздочки и кулачковые механизмы в приводах станков и текстильных машинах;
- корпусные детали электроинструмента, крепёжные элементы и изоляционные втулки в электротехнике;
- направляющие, упорные кольца и антифрикционные прокладки в гидравлических и пневматических системах;
- детали топливной аппаратуры и систем охлаждения автомобилей, работающие в контакте с маслами и топливом;
- изделия пищевого назначения при условии соблюдения требований ТР ТС 005/2011 к материалам, контактирующим с пищевыми продуктами.
Особенности переработки
Перед литьём под давлением гранулы УПА-6-5 необходимо сушить при температуре 80–90 C в течение 3–4 часов до остаточной влажности не более 0,15 %. Превышение влажности приводит к гидролитической деструкции полимера, снижению молекулярной массы и ухудшению механических свойств. Рекомендуемая температура формы — 60–90 C, что обеспечивает оптимальную кристалличность и минимальные внутренние напряжения в отливках.
Для экструзионной переработки (трубы, профили, листы) температура цилиндра поддерживается в диапазоне 230–260 C, скорость вытяжки подбирается с учётом ориентации макромолекул. Возможно введение в композицию стекловолокна, дисульфида молибдена или графита для повышения жёсткости и снижения коэффициента трения в узлах скольжения.
Вопросы и ответы
Чем УПА-6-5 отличается от УПА-6-10?
УПА-6-5 имеет более низкую относительную вязкость (4,8–5,2) по сравнению с УПА-6-10 (9,5–10,5). Это обеспечивает лучшую текучесть расплава и упрощает заполнение тонкостенных форм, однако ударная вязкость и стойкость к растрескиванию под нагрузкой у УПА-6-10 выше.
Можно ли использовать УПА-6-5 для изготовления зубчатых колёс?
Да, для передач с умеренными нагрузками и окружными скоростями до 5 м/с. При высоких контактных напряжениях рекомендуется применять марки с повышенной вязкостью или наполненные стекловолокном композиции на основе УПА-6-5.
Какая допустимая рабочая температура для изделий из УПА-6-5?
Длительная рабочая температура составляет 80–100 C без нагрузки. При кратковременном воздействии (до 1 часа) допустимо нагревание до 150–160 C. При температурах ниже –40 C материал становится хрупким.
Требуется ли сушка УПА-6-5 перед переработкой?
Обязательно. Полиамид-6 гигроскопичен, и влага в гранулах вызывает гидролиз при температурах переработки. Сушка при 80–90 C в течение 3–4 часов до влажности не более 0,15 % обязательна для получения качественных изделий.
