Что такое капролон

Что такое капролон?

Что такое капролон?

Отличительными характеристиками капролона, являются высокие прочностные показатели, нетоксичность, низкая теплопроводность и лёгкость в обработке. Изделия из капролона могут похвастаться стойкостью к механическому истиранию и к коррозии. О том, что такое капролон, какими свойствами обладает этот полимерный материал и где он используется, будет рассказано в статье samastroyka.ru .

Характеристика

Капролон является полимерным материалом, имеющим белый цвет с небольшой желтизной, без запаха. Его оттенок часто меняется благодаря различным красителям или присадкам, добавляемые в полимер в процессе производства. Одним из основных свойств капролона считается его прочность, не уступающая стали, и широкий рабочий диапазон температур от -40 до +80 градусов. Это позволяет использовать его в разных климатических зонах или в экстремальных условиях.

Довольно часто такой полимер ассоциируют с заменителем сплавов и металлов в деталях, которые подвергаются сильному износу за счет силы трения. Благодаря антифрикционным свойствам этот материал применяют в качестве подшипников и прокладок.

Капролон является абсолютно водонепроницаемым и имеет высокий уровень коррозийной стойкости. Может довольно продолжительное время работать в следующих агрессивных средах:

  • морская вода;
  • щелочные растворы и разбавленные кислоты;
  • горючее (керосин, бензин, дизель);
  • спирты.

Обладая диэлектрическими свойствами, капролон успешно применяют при изготовлении изоляционных компонентов и электродвигателей.

Весит полимер в 6 раз меньше стали, что значительно повышает его популярность. Конструкции с деталями, изготовленными из капролона вместо железа, обладают облегченным весом, что иногда является критичным показателем. Материал подвергают всем видам механической обработки, что позволяет изготовить из него такую деталь с достаточно высоким классом точности поверхности.

Капролон. Виды и применение. Свойства и особенности

Капролон – это полимер на основе капролактама, являющийся конструктивным материалом для изготовления трущихся деталей. Материал поддается обработке методом сверления, шлифовки, фрезерования, при этом режется сложнее, чем прочие полиамиды. Благодаря повышенной твердости и низкому коэффициенту трения является незаменимым для изготовления частей сложных механизмов, на которые оказывается интенсивная нагрузка.

Что такое капролон

Это полимерный материал, из которого изготавливаются различные детали механизмов чаще всего методом фрезеровки или токарной обработки. В чистом виде напоминает плотный пластик белого цвета, реже с желтоватым оттенком. Производители капролона могут включать в его состав красители, поэтому фактическая расцветка материала может быть какой угодно. Однако изделия в виде заготовок обычно светлые. Цветными являются готовые отлитые детали из капролона.

Несмотря на сходство с бытовыми пластиками, материал существенно превосходит их по прочности. Его можно сравнить со сталью, при этом полимер легче, он является устойчивым к коррозии. Аналогичные детали из стали тяжелее изделий из капролона в 6-7 раз. Кроме этого полимер легко переносит ударную нагрузку, то есть, изделия из него практически не трескаются.

Капролон на 50% дешевле металлов, которые им заменяются. За счет его использования можно снизить стоимость механизма, а также уменьшить его вес. Согласно статистическим данным, изготовление детали из капролона происходит быстрее на 35%, чем ее производство из металла. В связи с этим шестеренки и прочие детали механических узлов различного оборудования преимущественно изготавливаются из данного полимера. Примером является практически любая бытовая техника.

Материал имеет очень низкий коэффициент трения. Он в 2 раза ниже, чем у пары из стали. Его применение снижает интенсивность замены трущихся механизмов и шум от их работы. В связи с этим капролон является самым распространенным материалом для изготовления легких деталей в диапазоне эксплуатации до температуры +70°C.

Физико-механические свойства материала
Капролон различной модификации имеет отличительные физические качества. В среднем его показатели следующие:
  • Плотность до 1160 кг/м³
  • Температура плавления до +225°C.
  • Рабочая температура использования в пределах -40…+70°C.
  • Предел прочности при сжатии 90 МПа и выше.
  • Растяжение при разрыве до 10%.
Форма выпуска

Бóльшая доля изделий из капролона представляют собой заготовки для дальнейшего изготовления деталей методом токарной обработки или фрезеровки. Такие заготовки выпускаются в следующих форматах:

  • Листы.
  • Стержни.
  • Бруски.

Материал в листах преимущественно используется для изготовления колец, вкладышей. Его толщина составляет от 6 до 250 мм. Преимущественно размер листов составляет 1х1 м. Стержни из капролона могут иметь различный диаметр, но обычно не толще 150-300 мм. Максимальная их длина составляет 2000 мм. Бруски могут иметь различный размер, чаще всего их изначально делают под конкретные параметры для изготовления конкретной детали.

Химические предприятия, занимающиеся выпуском капролона, также реализуют его в виде порошка. Он используется для литья. Нужно отметить, что капролон подходит для вторичной переработки. Его можно переплавить. Для этого применяются изношенные детали, а также стружка, получаемая при фрезеровке и токарной обработке. При покупке заготовок из капролона оптимально использовать первичный материал, то есть полученный методом низкотемпературной анионной полимеризации капролактама. Он прочнее, чем вторичные изделия, образованные при переплавке.

Особенности обработки

Обработка капролона выполняется инструментами, предназначенными для работы со стальными заготовками. Материал можно сверлить, фрезеровать, резать и т.д. Оптимально при обработке капролона использовать инструмент из углеродистой стали, желательно с вольфрамовыми напайками.

При хранении капролона в холоде при отрицательной температуре длительное время обработку проводить нежелательно. Необходимо выдержать заготовку в теплом помещении не менее 5 суток. Именно столько нужно, чтобы она отогрелась и приобрела нормальную эластичность. В противном случае возможно образование микро сколов, а также ускоренное изнашивание инструмента.

Положительным моментом работы с капроном является отсутствие у него недостатков пластиков. При нагреве от трения обрабатывающим инструментом он не оплавляется, и не источает дым или едкий запах. Хотя температура плавления материала сравнительно все же низкая, но не настолько, чтобы достигнуть ее за счет трения.

Виды капролона

При производстве капролона могут применяться различные технологии, в зависимости от чего отличаются конечные технические качества материала. В связи с этим желательно различать его, чтобы использовать оптимальный вид капролона под конкретную задачу.

Существуют следующие его разновидности:
  • Литьевой.
  • Полученный методом экструзии.
  • С добавлением твердой смазки.
  • С включением полиэтилена.
  • Со стекловолокном.
  • Жаростойкий.
  • Пищевой.

Самым распространенным является литьевой материал. Его производство менее затратное, так как не нуждается в использовании редкого дорогостоящего оборудования. Изделия с добавлением твердых смазочных материалов обладают высокой износоустойчивостью. Их используют для производства деталей промышленных машин. За счет смазки капролоновые поверхности меньше затираются и создают мало шума при трении. Чаще всего в состав включается графит, за счет чего капролоновая деталь не нуждается в дополнительной смазке. В момент начала трения на ее поверхности выступает графитовая пыль, которая замедляет износ поверхности.

Материал полученный методом экструзии не рассчитан на сильный нагрев. Детали из него используются только в пределах невысоких температур, обычно до +100°C. Для более сложных условий применяется жаростойкий капролон с пределом нагрева до +259°C.

Производители занимаются выпуском капролона различных марок, химический состав которых максимально адаптирован под конкретные условия применения.

Самыми распространенными являются 4 марки: А, Б, МГ и МДМ:
  • Марка А – разработана для использования в авиастроении. Отличается небольшим весом и высокой прочностью. За счет этого из нее делают детали, на которые будет оказываться серьезная динамическая нагрузка.
  • Б является менее технологичной. Она используется для производства деталей для станков, автотранспорта и различного оборудования. Капролон марки Б очень прочный, изделия из него долговечные. Почти все заготовки из этого полимера представленные на рынке относятся к марке Б.
  • МГ является модифицированной графитом. За счет этого материал получает антифрикционные качества Он имеет самый низкий коэффициент трения, даже ниже, чем при использовании обычного капролона в сочетании с масляной смазкой. МГ более дорогая в плане производства марка, поэтому стоимость этого материала выше средней.
Читайте также  Проверить симистор

  • МДМ модифицирована молибденом. За счет этого материал получил диэлектрические качества. Его используют для изготовления деталей механизмов эксплуатируемых в условиях высокой вероятности возгорания взрывоопасных газов и испарений. МДМ преимущественно применяется на газодобывающих и газоперерабатывающих предприятиях.
Ближайшие аналоги

Ближайшим аналогом капролона выступает фторопласт. Это очень похожие материалы, которые во многих случаях являются взаимозаменяемыми. Однако они имеют разные технические параметры. Для капролона характерна более высокая износоустойчивость. Его в разы сложение разрезать. Изделия из него служат дольше. Однако фторопласт не уступает капролону по популярности, так как имеет более широкий температурный диапазон использования. Его температура плавления 327°C, в то время как у капролона она составляет 220-225°C. Таким образом, доступного в свободной продаже полноценного аналога капролона не существует.

Сфера использования

Область применения капролона практически не ограничена. Это прочный материал с высокой химической устойчивостью. За счет этого капролон не разрушается в сложных условиях.

Детали из него можно встретить в оборудовании и механизмах разных направлений промышленности:
  • Пищевой.
  • Машиностроении.
  • Авиастроении.
  • Энергетике.

В первую очередь из капролона делают подшипники и прочие детали скольжения. За счет низкого коэффициента трения такие изделия отличаются малым износом, что минимизирует частоту обслуживания оборудования. Из капролона делают втулки, направляющие вкладыши. Преимущественно такие детали применяются в узлах трения с нагрузкой до 20 МПа. Это обеспечивает запас прочности в 2,5 раза.

Из капролона изготавливаются шкивы и блоки для поднятия тяжестей. Согласно действующим нормативам, допускается максимальная нагрузка на подобные изделия до 30 т. Плотность и износоустойчивость материала также позволяет делать из него звездочки, шестерни и различные детали червячного механизма.

Прочность и стойкость материала к резке позволяют его использовать и для изготовления менее технологичных предметов. К примеру, из капролона делают разделочные доски для мяса, используемые на больших предприятиях. Благодаря химической стойкости материала его широко применяют в кожевенном деле для изготовления механизмов, занятых выделкой и подготовкой кожи. Детали из него не растворяются от контакта с используемыми при этом реактивами.

Область применения

Хорошие прочностные и диэлектрические характеристики, износостойкость и дешевизна делают материал востребованным во многих производствах. Наибольшее распространение получил он в следующих отраслях:

  • Электротехника. Тут наиболее востребованы его диэлектрические свойства. Из полиамида изготавливают изоляционные оболочки кабелей и защитные кожухи электроприборов, работающих вне помещений. Устойчивость к воздействию химических веществ и разбавленных щелочей позволяет применять материал в контакте с электролитами.
  • Судостроение и машиностроение. Благодаря низкой удельной плотности полиамид способен значительно облегчать конструкции и делать их более ремонтопригодными.
  • Пищевое оборудование. Изготавливаются сепараторы, шнеки, втулки, ролики, разделочные доски и другие детали производственного цикла, непосредственно контактирующие с продуктами питания.

Детали из капролона в семь раз легче деталей из стали и бронзы и способны увеличивать сроки службы оборудования.

Области применения

Капролон — многофункциональный пластик конструкционного класса, обладающий антифрикционными свойствами. Благодаря уникальному соотношению дешевизны изготовления, набору физико-механических свойств и экологической безопасности, этот материал нашел применение во многих производственных отраслях. Следует отметить наиболее важные из них:

  • Судостроение.
  • Золото-, угледобывающая и горнорудная промышленность.
  • Нефтеперерабатывающая отрасль.
  • Металлургия.
  • Пищевая отрасль.

Слово «блочный» в названии «ПА-6 блочный»
— это термин 60-х годов прошлого века, когда получали капролон
только в виде прямоугольных блоков
. Блоки распускали на мелкие заготовки, а затем точили детали.
Для получения мелких деталей (например, втулок) до 90 % блока выбрасывалось в стружку
. И сегодня некоторые предприятия хранят блоки прошлых десятилетий выпуска, опасаясь направить их в производство, т.к. в результате примитивной технологии получения капролона эти блоки
имеют внутренние напряжения
и рвутся при попытке их разделать на заготовки.

Виды капролона

Различные добавки изменяют свойства материала и определяют возможности его использования в разных отраслях. Существуют следующие виды:

  • ПА 6-А применяется в самолётостроении.
  • ПА 6-Б используется в машиностроении.
  • ПА 6-МГ, модифицированный графитом, обладает хорошими антифрикционными свойствами, используется в подшипниках скольжения и при формировании трущихся поверхностей.
  • ПА 6-МДМ — модифицирован молибденом. Обладает повышенными диэлектрическими свойствами. Применяется для изоляции кабелей и в электроустановках.

ПА 6-МГ и ПА 6-МДМ имеют серый или чёрный цвет. Все модификации материала имеют присущие именно им свойства и используются в разных областях.

Полиуретан

Это полимер, обладающий высокой эластичностью и вязкостью. Он упругий. Его некоторые виды растягиваются до размеров, которые во много раз превышают первоначальный, а затем с легкостью принимают прежнюю форму.

Полиуретан в химической формуле содержит молекулы замещенной и/или незамещенной уретановой группы, а также многие другие соединения.

От строения, химического состава, длины полиуретановой цепи зависят свойства этого вещества. Он бывает вязкой жидкостью, пластичным или кристаллическим твердым веществом. Иметь свойства резины или жесткого пластика.

  1. Хорошо выдерживает силовые нагрузки, механическую обработку.
  2. Устойчив к температурным перепадам, выдерживает – 60 о С и + 80 о С.
  3. Не проводит электричество.
  4. Высокоэластичен.
  5. Не разрушается под воздействием озона, кислот, масел, растворителей.
  6. Износоустойчив.

Полиуретан используют для производства конструкционных, изоляционных, антифрикционных деталей в разных отраслях промышленности. Входит в состав клея, лакокрасочных изделий, герметиков. Это сырье для производства деталей оборудования, машин, втулок, спортивных шин. Листы, втулки, стержни – основные формы твердых полиуретановых изделий.

Физико-химические свойства капролона

Свойствами, которые определили область использования полиамида ПА-6 (другое название капролона), стали:

  • низкая плотность и, как следствие, небольшой вес — он в разы меньше, чем у большинства сталей или бронзовых сплавов;
  • термостойкость — при рабочем диапазоне -40 — +70 °C материал способен выдерживать в течение некоторого времени нагрев до более высоких температур, свойства, вплоть до 140-145 °C, практически не изменяются;
  • легкость механической обработки — его можно точить, сверлить, фрезеровать, при этом образуется крупная стружка, а не пыль;
  • инертность по отношению ко многим агрессивным химическим агентам — в их числе слабые кислоты, щелочи, спирты, большинство углеводородов, ацетон и сходные по характеристикам вещества;
  • устойчивость к воздействию ультрафиолета, низкое влагопоглощение.

Разрушается только при контакте с фторированными спиртами, муравьиной и уксусной кислотой (и другими концентрированными кислотами) и фенолом.

Полиамид — самосмазывающийся материал: в парах трения его можно использовать без смазки. А значит, из него можно изготавливать детали для неразборных или сложно разбираемых узлов и механизмов.

Фторопласт или капролон

При выборе конструкционного материала часто возникает вопрос: что лучше фторопласт или полиамид. Приведём сравнительные данные в таблице по эти двум материалам:

Из данных таблицы видим отличия материалов по:

  • механической прочности и твёрдости;
  • электроизолирующим свойствам;
  • устойчивости к износу и истиранию;
  • коэффициенту трения скольжения.

Капролон крепче фторопласта по прочности, более устойчив к истиранию, а также в условиях долгосрочных воздействий. По электроизоляционным показателям пластики отличаются в небольшой мере.

Делаем вывод, что при работе в агрессивных химических средах с высокой температурой используется фторопласт, а в агрегатах с сильным износом в тяжёлых условиях ─ полиамид.

Читайте также  Как проверить вольтметр

Применение ПА 6

Полиамид 6 блочный широко применяют вместо цветных металлов: бронзы, латуни, баббита, и различных антифрикционных материалов: резины, бакаута, текстолита, лигнофоля, ДСП и т.д., а также в качестве электроизоляционного и конструкционного материала в различных отраслях народного хозяйства.

В судостроении и судоремонте пластик применяется для изготовления: подшипников гребных и дейдвудных валов, рулевых и других устройств, веерных роликов, деталей судовых механизмов и арматуры – клапанов, поршней, слабо нагруженных шестерен, крыльчаток насосов, корпусов и крышек клапанов, букс, пробок, крышек, уплотнительных колец.

В энергетике – идет на изготовление подшипников, насосов, шнеков золоудаления и питания, пылевых шнеков, шаровых мельниц Ш-10, 12, турбинных вкладышей и др. для ТЭЦ, ГЭС, ГРЭС, АЭС.

Звоните! Покупайте у нас капролон по доступным ценам из складского наличия.

Ваш поставщик: ООО «Варяг-плюс»