Выбор пластика для изготовления элемента производственного оборудования определяется его эксплуатационными характеристиками. В зависимости от задач и среды использования обращают внимание на диапазон рабочей температуры, механические, электрические, триботехнические или специальные свойства (огнестойкость, морозостойкость, оптические свойства, другие). Рассмотрим самые износостойкие и прочные пластики для разработки деталей, которые в некоторых случаях могут заменить металлы, улучшив при этом экономические и производственные условия предприятия.
Фторопласт-4 (политетрафторэтилен, ПТФЭ, PTFE, также известен под торговыми названиями тефлон, фторлон)
Среди превосходных свойств этого полимера - высокая устойчивость к экстремальным температурам, давлению, агрессивным органическим / неорганическим средам. Это негорючий, самозатухающий пластик, который отличается износостойкостью, низким коэффициентом трения и теплопроводности, но при этом пластичный и текучий. Он легок в обработке (фрезерование, шлифование, резка, сверление), безопасен для человека. Фторопласт широко используют в машиностроительной, химической, медицинской, пищевой и других отраслях промышленности. Детали из этого полимера долговечны, не требуют дополнительной смазки в узлах подвижных соединений, а также химически инертны.
Из ПТФЭ изготавливают опоры, втулки, корпуса, подшипники, поршни, уплотнительные и электроизоляционные прокладки, катушки, другие детали. Стоит выбрать фторопласт, если требуются долговечные износостойкие детали для эксплуатации в воде, химически-агрессивных средах, тропическом климате.
Некоторые характеристики:
Плотность – 2100-2200 кг/м куб.
Твердость по Бриннелю – 30-40 МПа
Предел прочности при растяжении – 20-30 МПа
Предел прочности при сжатии – 12-15 МПа
Сопротивление ударным нагрузкам – до 10 МПа
Стойкость к истиранию – высокая
Диапазон рабочих температур – -269…+260°С
Температура плавления – 327 °С
Капролон (полиамид-6, ПА6, PA6)
Полиамид – это конструкционный полимер, хорошо поддающийся механической обработке (фрезерование, токарная обработка, резка, а также сварка, склейка). Этот пластик часто выбирают в качестве замены стали или бронзы из-за превосходных механических свойств, плюс полиамидные детали эксплуатируются дольше, чем металлические. Отличительные преимущества капролона – износостойкость, атмосферостойкость, устойчивость к агрессивным средам, механическая и электрическая прочность, низкий коэффициент трения (ниже, чем у фторопласта), способность к самосмазыванию, при этом легкость. Деталям из этого полимера не страшна коррозия, влага, трение, они долговечны, отлично перенесут перепады температур. ПА6 безопасный и нетоксичный материал, поэтому активно используется в пищевой, медицинской промышленности, а также в строительстве, машиностроении, для изготовления элементов бытовых приборов и производственного оборудования.
Из полиамида производят втулки, манжеты, кольца, пластины, фиксаторы, изоляционные прокладки, гайки, другие комплектующие. Стоит выбрать этот пластик, если необходимы износостойкие долговечные элементы для подвижных соединений, а также детали, главным параметром которых является прочность при небольшом весе.
Некоторые характеристики:
Плотность – 1150-1160 кг/м куб.
Твердость по Бриннелю – 160-180 МПа
Предел прочности при растяжении – 80-90 МПа
Предел прочности при сжатии – 100-110 МПа
Сопротивление ударным нагрузкам – до 14 МПа
Стойкость к истиранию – очень высокая
Диапазон рабочих температур – -40…+100°С
Температура плавления – 220 °С
Во второй части статьи рассмотрим другие износостойкие пластики – полиацеталь, полиуретан и стеклотекстолит.