Капролон листовой

Капролон (поликапроамид, полиамид-6) — это полимерное соединение, которое характеризуется высокой прочностью и износостойкостью. Оно не имеет запаха, не выделяет токсичных испарений, обладает стойкостью к воздействию агрессивных химических веществ (растворителей, масел, эфиров, спиртов), отличается электроизоляционными и искрогасящими свойствами, устойчивостью к гальванической коррозии. Также существует специальный графитизированный капролон, имеющий ярко выраженные антифрикционные качества.

Поликапроамид является сравнительно новым материалом. Его широкое применение началось в середине 1980-х годов. В то время технология производства полимера была крайне несовершенной, что ограничивало сферу его использования. Капролон изготавливался в виде блоков (отсюда пошло устаревшее название материала — полиамид-6 блочный), которые впоследствии обрабатывались механическим путем для получения деталей нужной формы. В результате до 90 % полимера уходило на стружку, а готовые изделия отличались сниженной прочностью из-за разрушения внутренних напряжений блоков.

Сегодня продукция из капролона производится по значительно более эффективным технологиям. Современное оборудование и прогрессивные методы обработки позволяют получать материал высокого качества и надежности. Наибольшей востребованностью в современной промышленности обладает листовой полимер, который обычно имеет размер 1000 х 1000 мм и толщину в пределах 6–250 мм. Он представляет собой универсальную заготовку, использующуюся для множества разноплановых деталей.

Основные физико-механические характеристики капролона:

• температура плавления — от 220 до 250 °C;.
• диапазон рабочих температур — от -40 до +70 °C;
• коэффициент линейного теплового расширения на 1 °C — 0,000098 (в температурном интервале 0…50 °С), 0,000066 (-50…0 °С);
• твердость по Бринеллю — не менее 130 МПа;
• минимальный предел прочности при сжатии — 90 МПа;
• минимальный предел прочности на изгиб (для листового материала) — 80 МПа;
• диапазон модуля упругости при сжатии — от 2 до 4 МПа;
• относительное удлинение при разрыве — 10 %;
• коэффициент теплопроводности — 0,29 (при температуре 20 °С);
• электрическая прочность — 30–35 кВ/мм;
• коэффициент трения по стали и бронзе — 0,2–0,3 (без смазки), 0,005–0,02 (с водяной смазкой), 0,002–0,01 (графитизированный капролон).

Механическая обработка полиамида-6

Листовой капролон хорошо обрабатывается резанием при помощи металлообрабатывающих станков. Но при этом необходимо учесть, что данный полимер уступает по прочности стали и другим традиционным сплавам, поэтому нужно уменьшать прижимные усилия, чтобы избежать повреждения заготовки. Также следует помнить, что материал характеризуется низкой температурой плавления. Следовательно, тепловыделение в зоне резания следует свести к минимуму, поскольку избыточное тепло может привести к разрыву детали, снижению точности обработки или заплавлению режущих кромок инструмента. Кроме того, очень важно следить за правильностью заточки инструмента и отсутствием острых углов или других концентраторов напряжения в высоконагруженных элементах.

Для обработки капролона хорошо подходит оснастка из углеродистой или быстрорежущей стали. При необходимости длительного резания материала желательно использовать инструменты с алмазной режущей кромкой или наконечниками из карбида вольфрама. Если же нужно обрабатывать полиамид, армированный стекло- или углеволокном, то применение оснастки со сверхтвердым покрытием является обязательным. Шлифовка полимера осуществляется с небольшими усилиями надавливания. В качестве шлифующего материала обычно используется мел.

Марки капролона:

• А — для производства ответственных деталей в аэрокосмической промышленности;
• Б — для изготовления конструкционных элементов в машиностроении;
• МГ — антифрикционный полимер, усиленный графитом;
• МДМ — полиамид, модифицированный дисульфидом молибдена и характеризующийся повышенными диэлектрическими свойствами.

Применение материала

Капролон обладает очень низким коэффициентом трения при создании подвижных пар с любыми металлами. При этом он в 6–7 раз легче стали и бронзы, а также подлежит легкой и быстрой переработке. Детали из полиамида-6 более чем в 2 раза снижают износ пар трения, повышают срок службы узлов, снижают трудоемкость и стоимость изготовления различных конструкций. Кроме того, они способны длительное время работать в условиях истирающих нагрузок без смазки. Эти и другие качества капролона обуславливают очень широкую сферу его применения, которая включает производство:

• втулок и подшипников скольжения;
• роликов, шкивов, блоков, колес грузоподъемного оборудования с тяговым усилием менее 30 т;
• узлов трения, которые работают под нагрузкой до 20 МПа;
• облицовок, направляющих вкладышей;
• гидравлических тележек, транспортеров, корпусных деталей;
• кронштейнов для различных конструкций, приборов и аппаратов;
• ступиц колес тележек и вагонеток;
• зубчатых и червячных колес, звездочек;
• приводов редукторов;
• уплотнительных элементов для сепараторов;
• арматуры;
• резинотехнических изделий и манжет высокого давления (до 500 бар);
• разделочных столов в мясоперерабатывающей промышленности;
• деталей конвейерных линий рыбо- и мясоперерабатывающих предприятий.

Также капролон используется в пищевой промышленности для резки кондитерских изделий, в электро- и радиотехнической отрасли для производства реле, катушек, переключателей и других компонентов.