Полімерні матеріали: класифікація, технічні характеристики та критерії вибору

Метали у вузлах майже не використовуються у сучасному машинобудуванні, енергетиці та капітальному будівництві. Пояснюється це важливістю низької ваги, стійкості від корозії та наявністю діелектричних властивостей. Повноцінна альтернатива сталі, бронзи та алюмінію — технічні пластмаси. Їх відрізняє більш висока зносостійкість. При цьому вартість використання значно менша.

Основні види технічних полімерів та їхні властивості

Який матеріал вибрати? На це впливають фізичні та хімічні навантаження, які буде отримувати деталь. В нашому огляді — популярні полімерні матеріали, які актуальні на ринку України.

Якщо ви в пошуках спеціалізованого постачальника технічних пластиків та їх підбору в Україні, то вам допоможе сайт s-komp.com. Компанія займається забезпеченням підприємств матеріалами у формі листів, стрижнів та втулок. При цьому є гарантія їх відповідності заявленим фізико-хімічним властивостям.

Капролон (Поліамід-6)

Це поширений антифрикційний матеріал. Він має низький коефіцієнт тертя, здатний до самозмащування. Ним зручно замінити бронзові вкладиші, підшипники ковзання та шестерні. Це рішення для вузлів, які знаходяться під тиском, адже матеріал поглинає ударні навантаження.

Переваги рішення:

• стійкість до вуглеводнів, масел, спиртів та слабких кислот;
• має високу ударну в'язкість та простий в обробці на токарних верстатах.

Застосовується для виготовлення роликів, шківів, напрямних та манжет високого тиску.

Текстоліт

В основі цього шаруватого пластику знаходиться бавовняна тканина та термореактивний сполучний (фенолформальдегідна смола). В текстоліті поєднується механічна міць та електроізоляційні параметри. Для електротехніки він є надійним конструкційним матеріалом.

Переваги рішення:

• здатність витримувати великі стискаючі навантаження;
• відсутність розщеплення при механічній обробці;
• постійна робота при температурі від -40°C до +105°C.

Застосовується текстоліт, щоб виготовляти безшумні шестерні, панелі електрощитів, діелектричні прокладки та втулки.

Оргскло (акрил)

Матеріал є прозорим та термопластичним. Його оптичні властивості не гірші силікатного скла. При цьому він у 2,5 раза легший та в 5-8 разів міцніший на удар. Тому це базовий матеріал, якщо потрібно засклити промислові об'єкти.

Переваги вибору оргскла:

• висока світлопроникність (сягає до 92%);
• стійкість до ультрафіолету (не буде жовтіти);
• просте термічне формування.

Застосовується для захисних екранів для верстатів, оглядових вікон в промисловому обладнанні та захисних кожухів.

Поліетилен (PE-500, PE-1000)

Надмолекулярний поліетилен, який має високу щільність. У нього найбільш низький коефіцієнт тертя та практичне нульове водопоглинання. Це ідеальне рішення для використання в агресивному хімічному середовищі.

Переваги поліетилену:

• повна хімічна інертність (може контактувати з продуктами харчування);
• висока стійкість до абразивного зносу;
• відсутність адгезії до більшості речовин.

Застосовується, щоб облицьовувати бункери (не дає налипати сировині), а також для обробних поверхонь для харчопрому і деталей конвеєрних ліній.

Промислове застосування та алгоритм вибору

Є критичні параметри, які варто враховувати, підбираючи матеріал. Перший — механічне навантаження. Для деталей, які працюють на стиск чи згин у сухих приміщеннях кращий вибір — текстоліт. Капролон ліпше використати, якщо матеріал має бути стійким до вібрацій і динамічних ударів.

Другий критерій — врахування хімічного середовища. Листові пластики на основі поліпропілену і поліетилену — вибір для кислотного чи лужного розчину.

Електричні характеристики — останній момент. Якщо установка високовольтна, то золотий стандарт — текстоліт, адже він має діелектричну міцність.

На що звертати увагу при купівлі

Якщо ви вирішили купити полімерні матеріали, то звертайте увагу на такі аспекти якості:

• Однорідність структури — особливо текстоліт та капролон не повинен мати на зрізі каверн, великих пір чи додаткових включень. Можна зрозуміти, що була порушена технологія лиття, якщо всередині заготовка має повітряні бульбашки. Через це при фінішній обробці відбудеться розлом деталі.
• Геометрична точність — у листових пластиків має бути рівномірна товщина по цілій площі. Якщо є великі відхилення від стандартів, то важко буде зафіксувати заготовку у верстаті. Також це призводить до перевитрати.
• Маркування та сертифікація — у технічних пластмас є паспорт якості, в ньому ви знайдете номер партії, а також результати випробувань. Якщо виріб використовується у харчовому виробництві, то повинні бути гігієнічні висновки.
• Умови зберігання — для прикладу, у поліаміда є здатність поглинання вологи з повітря. Тому його не рекомендується зберігати без спеціального пакування у вологому середовищі. Якщо ж це відбулося, то необхідна поступова термічна сушка. Лише так не буде змін лінійних розмірів готової деталі.

Використовувати сучасні полімери — ефективне рішення. Завдяки їм вага конструкції знижується на 50-70%, якщо порівнювати з металевими аналогами. При цьому збільшується строк використання обладнання. Щоб вузли були довговічним, а весь технологічний процес стабільним, необхідний правильний вибір марки пластику. Дотримуючись рекомендацій з цієї статті, вам вдасться прийняти краще рішення.