Метал – важливий матеріал для промисловості, однак використовувати його не завжди вигідно. Міцність і стійкість – незамінні характеристики в роботі механізмів. Однак додатково матеріали повинні мати відповідну вагу, рівень тертя, шуму, стійкість до вологи та бути зручними в обробці. Цими якостями відрізняються технічні полімери, наприклад, капролон листовой та різновиди поліаміду.
Чим технічні полімери відрізняються від металу
Полімерні матеріали мають меншу щільність. Деталі з них значно легші за металеві. Також технічні полімери не іржавіють. Це важливо, коли обладнання контактує з водою, хімічними речовинами або працює в умовах підвищеної вологості.
Деякі полімери мають низький коефіцієнт тертя. Тому деталі працюють плавніше і тихіше. А якщо правильно вибрати марку технічного полімеру, він витримує тривалу експлуатацію у вузлах із постійним тертям. Залежно від виду матеріалу, йому можна надавати потрібну форму: точити, свердлити, фрезерувати та різати.
Водночас використання полімерів має обмеження, пов’язані з температурою, навантаженням та особливостями робочого середовища. Це означає, що для кожного механізму потрібно підбирати відповідний матеріал.
Де використовують капролон і поліамід
Основою капролону є поліамід. Цей полімер використовують для виготовлення заготовок і готових деталей. Він поєднує міцність, зносостійкість і порівняно невелику вагу.
Ось що виготовляють із капролону:
- втулки для рухомих з’єднань;
- шестерні та зубчасті елементи;
- ролики й напрямні;
- підшипники ковзання;
- ущільнювальні та захисні елементи;
- деталі конвеєрів;
- елементи транспортного та пакувального обладнання;
- окремі компоненти промислової техніки й автомобілів.
Це практичний матеріал для деталей, що контактують з іншими поверхнями. Він зменшує тертя й не потребує такого захисту від корозії, як метал.
Листовий капролон – рішення для виготовлення плоских елементів, прокладок, напрямних, накладок та подібних деталей. Його зручно нарізати на заготовки потрібного розміру. Після цього матеріал фрезерують, свердлять або піддають іншій механічній обробці.
Для конвеєрних систем використовують полімерні ролики та напрямні. Завдяки невеликій вазі встановлювати й обслуговувати обладнання простіше. Також важливою перевагою є тихіша робота.
Технічні полімери використовують в автомобілях і транспортних механізмах. З них виготовляють деталі, на які не припадає надто високе навантаження. Перевага полімерів у цьому випадку полягає в можливості замінити важчу металеву конструкцію.
Що враховувати під час вибору матеріалу
Умови експлуатації впливають на те, який матеріал вибрати: метал, капролон чи інший технічний полімер. Та сама деталь в одному механізмі працює добре, а в іншому може втрачати свої властивості.
Спочатку потрібно оцінити навантаження та його характер. Це може бути постійний тиск, ударні впливи, вібрація, тертя або періодична робота. За цим критерієм підбирають потрібну міцність і зносостійкість виробу.
Температура – наступний важливий фактор. Нагрівання впливає на зміну характеристик полімерів. Якщо деталь використовується в гарячих вузлах, потрібен матеріал із відповідним температурним діапазоном.
Додатково потрібно враховувати:
- контакт із водою, мастилами та хімічними речовинами;
- швидкість руху деталей;
- інтенсивність тертя;
- вимоги до точності розмірів;
- тривалість безперервної роботи;
- спосіб виготовлення деталі;
- необхідність зменшення ваги конструкції.
Коли йдеться про високу температуру або екстремальне навантаження, можливо, краще використовувати метал. Однак якщо механізму не потрібна максимальна міцність, технічний полімер може дати більше переваг. Наприклад, він менше важить, стійкий до корозії, тихіше працює та зручний в обробці.
З цієї причини капролон і полімерні матеріали – сучасне популярне рішення для промисловості. Вони не витіснять металеві аналоги повністю, але зможуть замінити їх у тих випадках, коли краще відповідають вимогам до конкретної деталі.