Угленаполненный полиамид ТУ 6-12-31-654-89 в Минске

Угленаполненный полиамид ТУ 6-12-31-654-89 — конструкционный материал для узлов трения

Угленаполненный полиамид по ТУ 6-12-31-654-89 — это композиция на основе полиамида ПА-6 с введением углеродного волокна в качестве армирующего наполнителя. В отличие от стандартных марок ПА-6, данный материал характеризуется повышенной жёсткостью, низким коэффициентом трения и способностью сохранять геометрическую стабильность при циклических механических нагрузках. Введение углеродного волокна изменяет механизм разрушения полимерной матрицы: композит работает не как пластик, а как конструкционный материал с выраженной анизотропией свойств в направлении ориентации волокна.

Технические условия 6-12-31-654-89 регламентируют состав и физико-механические показатели материала. Содержание углеродного волокна в композиции составляет 15–30 % по массе, что обеспечивает модуль упругости при растяжении на уровне 8–12 ГПа — в 3–4 раза выше, чем у ненаполненного полиамида. Предел прочности при растяжении достигает 120–160 МПа, ударная вязкость по Шарпи — 15–25 кДж/м. Материал сохраняет работоспособность в интервале температур от –60 до +120 C, кратковременно — до +150 C.

Ключевые эксплуатационные характеристики

• Коэффициент трения по стали в паре без смазки — 0,15–0,25, что позволяет применять материал в узлах сухого трения;
• Усадка при формовании — 0,2–0,4 %, что обеспечивает высокую точность изготовления деталей с допусками 6–7 квалитета;
• Удельная поверхностная электрическая проводимость — 10–10 Омсм, материал отводит статические заряды;
• Теплопроводность — 0,5–0,8 Вт/(мК), выше, чем у базового полиамида, что улучшает отвод тепла из зоны трения;
• Стойкость к углеводородам, маслам, топливам и разбавленным щелочам — сохраняет свойства при длительном контакте с технологическими средами.

Применение в промышленном оборудовании

Угленаполненный полиамид ТУ 6-12-31-654-89 применяется для изготовления деталей, работающих в условиях повышенных удельных давлений и ограниченной смазки. Основные области использования — подшипники скольжения, втулки, направляющие, ролики, шестерни, кулачковые механизмы, антифрикционные прокладки в гидравлических и пневматических системах. Материал востребован в текстильном машиностроении, полиграфическом оборудовании, пищевой промышленности, а также в узлах автомобильной подвески и рулевого управления.

В отличие от бронзовых втулок, детали из этого композита не требуют постоянной смазки, не подвержены электрохимической коррозии и снижают массу узла на 60–70 %. При работе в абразивной среде материал демонстрирует износ в 2–3 раза ниже, чем у капролона, благодаря высокой твёрдости углеродного волокна. Детали изготавливаются методом литья под давлением на термопластавтоматах с температурой цилиндра 230–260 C и температурой формы 60–90 C.

Сравнение с базовым полиамидом ПА-6

Технологические особенности переработки

Перед литьём под давлением гранулят угленаполненного полиамида необходимо сушить при температуре 80–90 C в течение 4–6 часов до остаточной влажности не более 0,15 %. Наличие углеродного волокна повышает вязкость расплава, поэтому требуется литьевое оборудование с шнеком, обеспечивающим высокий крутящий момент. Рекомендуемое давление впрыска — 80–120 МПа, скорость впрыска — средняя, во избежание ориентационных напряжений в отливке. Температура расплава на выходе из сопла — 240–260 C.

Механическая обработка деталей из этого материала возможна на стандартном металлорежущем оборудовании. При точении и фрезеровании рекомендуется применять твёрдосплавный инструмент с положительными передними углами и охлаждение сжатым воздухом. Абразивный характер углеродного волокна ускоряет износ режущей кромки, поэтому оптимальны скорости резания 100–200 м/мин при подаче 0,1–0,2 мм/об.

Вопросы и ответы