Стеклонаполненный полиамид ПА-610-ЛСВ-20: конструкционный материал для литьевых узлов трения
ПА-610-ЛСВ-20 — литьевой полиамид на основе полигексаметиленадипамида, модифицированный 20 % короткого стекловолокна. Марка относится к классу стеклонаполненных полиамидов конструкционного назначения и выпускается в виде гранул для переработки методами литья под давлением и экструзии. Армирование рубленым стекловолокном длиной 3–4,5 мм повышает жёсткость и теплостойкость базового ПА-610 без потери характерной для полиамидов ударной вязкости и стойкости к алифатическим углеводородам.
Состав и технические характеристики
Наполнитель распределён по объёму гранулы равномерно, что обеспечивает изотропность свойств в отливке при корректно подобранном температурном профиле материального цилиндра. Стекловолокно выполняет армирующую функцию и одновременно снижает коэффициент линейного расширения, приближая его к значениям, характерным для алюминиевых сплавов.
| Показатель | Метод контроля | Значение | Условия | Размерность |
|---|---|---|---|---|
| Массовая доля стекловолокна | ГОСТ 15139 | 20 2 | сухой остаток | % |
| Плотность | ГОСТ 15139 | 1,28–1,32 | 23 C | г/см |
| Предел текучести при растяжении | ГОСТ 11262 | 110–125 | 23 C, 50 % RH | МПа |
| Модуль упругости при изгибе | ГОСТ 4648 | 4500–5200 | 23 C | МПа |
| Ударная вязкость по Шарпи | ГОСТ 4647 | 45–60 | без надреза, 23 C | кДж/м |
| Теплостойкость по Мартенсу | ГОСТ 21341 | 180–195 | нагрузка 5 МПа | C |
| Водопоглощение | ГОСТ 4650 | 1,4–1,8 | 24 ч, 23 C | % |
Технология переработки
Материал перерабатывается литьём под давлением на термопластавтоматах с узлом пластикации, оснащённым износостойким шнеком с нитридным или биметаллическим покрытием. Абразивное действие стекловолокна требует применения запирающих сопел и обратных клапанов повышенной стойкости. Температура расплава поддерживается в диапазоне 260–290 C, температура формы — 80–100 C. Перед переработкой гранулят подсушивают до влажности не более 0,1 % в вакуумных или деhumidifying сушилках при 80–90 C в течение 3–4 часов.
Для экструзии профильных изделий применяют одношнековые машины с отношением L/D не менее 25 и дегазационным узлом. Высокая скорость кристаллизации ПА-610 позволяет получать изделия с плотной мелкокристаллической структурой без дополнительной термообработки.
Области применения
- Корпусные детали и кронштейны пневмо- и гидроцилиндров в станкостроении.
- Шестерни, втулки и вкладыши подшипников скольжения в конвейерных приводах и редукторах общего назначения.
- Корпуса электроинструмента, рукоятки и защитные кожухи в машиностроении.
- Детали топливной аппаратуры и систем охлаждения в автомобилестроении, работающие при контакте с маслами и антифризами.
- Изоляционные элементы и крепёж в низковольтной аппаратуре.
- Направляющие и ролики в текстильном и упаковочном оборудовании.
Эксплуатационные ограничения
Стеклонаполненный ПА-610-ЛСВ-20 сохраняет рабочие характеристики при длительной эксплуатации в диапазоне от –40 C до +120 C. При контакте с концентрированными минеральными кислотами и щелочами материал деструктирует. Стойкость к ароматическим углеводородам и хлорированным растворителям ограничена. УФ-облучение без стабилизирующих добавок вызывает поверхностное меление и снижение ударной вязкости. Для наружного применения рекомендуется введение светостабилизаторов или нанесение защитных покрытий.
Вопросы и ответы
Чем ПА-610-ЛСВ-20 отличается от ПА-6-ЛСВ-20?
Базовый полимер ПА-610 содержит больше метиленовых групп в макромолекуле, что снижает водопоглощение до 1,4–1,8 % против 2,5–3,5 % у ПА-6 и улучшает стабильность размеров отливок при эксплуатации во влажной среде.
Требуется ли сушка гранулята перед литьём?
Да. Влажность гранулята перед переработкой не должна превышать 0,1 %. Сушка проводится при 80–90 C в течение 3–4 часов. Переувлажнённый материал вызывает гидролитическую деструкцию расплава, появление серебристых полос и падение прочности отливок.
Какой материал шнека необходим для переработки?
Из-за абразивного воздействия стекловолокна применяют шнеки и цилиндры с биметаллическим или нитридным упрочнением. Стандартные шнеки из азотированной стали изнашиваются в 3–5 раз быстрее, что приводит к нестабильности дозирования и появлению чёрных включений.
Применяется ли ПА-610-ЛСВ-20 для деталей, работающих в воде?
Материал работоспособен в контакте с водой и водными растворами солей при температурах до 80 C. Длительное кипячение и воздействие перегретого пара вызывают гидролиз полиамидной матрицы и снижение механических характеристик.
