Иногда заказчику бывает сложно выбрать полимерный материал из-за схожих эксплуатационных характеристик, разницы в применяемых технологиях обработки или цене – эти и другие факторы влияют на сроки и бюджет проекта, а главное – на эффективность и срок эксплуатации деталей и, соответственно, всего оборудования. Часто трудности возникают при выборе между полиамидом-6 и фторопластом-4. В этой статье рассмотрим общие и различные свойства и характеристики этих полимеров.
Набор эксплуатационных качеств полимерного материала определяет его выбор для производства комплектующих для каждой конкретной задачи. Сложность выбора между фторопластом и капролоном объясняется широким использованием обоих как прочных, антифрикционных материалов с высокой устойчивостью к износу, часто для замены металлических элементов. Необходимо провести сравнительный анализ свойств этих полимеров для определения эффективности каждого из них для поставленной задачи.
Фторопласт-4 (или политетрафторэтилен, ПТФЭ) – нетоксичный, безопасный, водонепроницаемый, огнестойкий, биологически инертный полимер с широким диапазоном рабочей температуры и высокой температурой плавления, обладает высокой механический прочностью, низким коэффициентом трения, высокой химической стойкостью, электрической прочностью, сохраняет свойства на протяжении 20 лет. Некоторые характеристики политетрафторэтилена:
Плотность – 2100-2200 кг/м3;
Твердость по Бриннелю - 30-40 МПа;
Предел прочности при растяжении, сжатии, изгибе – 15-35, 10-12, 14-18 МПа;
Сопротивление ударным нагрузкам до 10 МПа;
Диапазон рабочей температуры от -269 до +260°С;
Температура плавления – 320 °С;
Коэффициент трения по стали без смазки, в смазке – 0,02, 0,02;
Высокая износостойкость, негорючий.
Полиамид-6 (ПА5, или капролон) - нетоксичный, безопасный, влагостойкий, прочный, износостойкий полимер с низким коэффициентом трения, хорошими диэлектрическими свойствами и широким диапазоном рабочей температуры. Некоторые характеристики полиамида:
Плотность – 1150-1160 кг/м3;
Твердость по Бриннелю – 100-120 МПа;
Ударная вязкость без надреза, с надрезом – 90-130, 5-10 МПа;
Предел прочности при растяжении, сжатии, изгибе – 55-77, -, 90-100 МПа;
Сопротивление ударным нагрузкам до 14 МПа;
Диапазон рабочей температуры от -40 до +100°С;
Температура плавления – 220 °С;
Коэффициент трения по стали без смазки, в смазке – 0,2-0,3, 006-0,08;
Высокая износостойкость, горючий.
Оба материала прочные и износостойкие, с низким коэффициентом трения, но отличаются по свойствам. Фторопласт подходит для эксплуатации во влажной, химически агрессивной среде, в тропическом климате. Полиамид-6 дешевле, в два раза легче фторопласта, поэтому чаще используется для изготовления деталей для эксплуатации в узлах подвижных соединений, когда необходим малый вес элемента конструкции. При внимательном осмотре деталей можно заметить внешние различия. Оба материала поддаются механической обработке. Из них изготавливают втулки, шкивы, стержни, прокладки, пластины, гайки, шайбы, вставки, подшипники скольжения, уплотнительные кольца, разные изоляционные детали, другие комплектующие.