Графитонаполненный полиамид

Графитонаполненный полиамид марки ПА6-МГ — конструкционный антифрикционный полимер на основе полиамида-6 (капролон), модифицированный введением мелкодисперсного графитового порошка. В технической и коммерческой практике применяются названия: капролон графитонаполненный, графитокапролон, графитовый капролон, поликапроамид с графитом. Цвет материала — от тёмно-серого до чёрного.

Состав и производство ПА6-МГ

ПА6-МГ получают методом анионной блочной полимеризации ε-капролактама (ГОСТ 7850-86) с введением мелкодисперсного графита непосредственно в форму до начала полимеризации. В результате образуется литой блочный материал с плотной равномерной структурой. Содержание экстрагируемых веществ в готовом изделии — не более 2 %.

Нормируемые показатели качества по ТУ: количество пор размером 0,8–1,5 мм на поверхности изделия — не более 2 шт.; изгибающее напряжение при прогибе, равном 1,5 толщины образца, — не менее 85 МПа.

Физико-механические свойства

Основные механические характеристики

Показатель	Значение	Метод испытания
Плотность, кг/м³	1150–1160	ГОСТ 15139
Разрушающее напряжение при растяжении, МПа	65–80	ГОСТ 11262
Относительное удлинение при разрыве, %	10–30	ГОСТ 11262
Напряжение при деформации сжатия 25%, МПа	120–140	ГОСТ 4651
Ударная вязкость без надреза, кДж/м²	≥40	ГОСТ 4647
Ударная вязкость с надрезом, кДж/м²	≥4	ГОСТ 4647

Антифрикционные свойства и износостойкость

Графитовый наполнитель снижает коэффициент трения по стали в 2–3 раза по сравнению с ненаполненным капролоном. Материал допускает длительную работу в парах трения без дополнительной смазки. Износостойкость ПА6-МГ в 2–3 раза выше, чем у ненаполненного ПА-6.

Показатель	Значение	Метод испытания
Коэффициент трения по стали (сухое трение)	0,16–0,25	ГОСТ 11629

Теплофизические свойства

Показатель	Значение	Метод испытания
Температура плавления, °C	220–225	—
Диапазон рабочих температур, °C	−40 … +100	—
Коэффициент теплопроводности при 20 °C, Вт/(м·К)	0,37–0,52	ГОСТ 23630.2

Коэффициент теплопроводности ПА6-МГ примерно в 1,5 раза выше, чем у ненаполненного капролона, что повышает теплоотвод от нагруженных деталей узла трения.

Водопоглощение

Полиамид-6 гигроскопичен. Поглощение влаги увеличивает геометрические размеры изделия и изменяет механические характеристики — это необходимо учитывать при проектировании посадок и точных соединений.

Условие	Водопоглощение, %	Метод испытания
За 24 часа (23 °C)	1,0–1,5	ГОСТ 4650
Равновесное (насыщение в воде)	до 6,5–7,0	ГОСТ 4650

Электрические свойства

Графит — электропроводный материал. Введение графитового наполнителя придаёт ПА6-МГ заметную собственную электропроводность. Материал классифицируется как антистатический: он отводит заряды и препятствует их накоплению на поверхности, что важно при работе в запылённых и взрывоопасных средах. Использовать ПА6-МГ в качестве электрического изолятора недопустимо — для этого применяют ненаполненный капролон или марку ПА6-МДМ (наполненный дисульфидом молибдена).

Химическая стойкость

ПА6-МГ устойчив к воздействию углеводородов, минеральных масел, ГСМ, спиртов, кетонов, эфиров, щелочей, слабых кислот и солёной воды. Растворяется в концентрированных минеральных кислотах, феноле, муравьиной и ледяной уксусной кислотах.

Механическая обработка капролона ПА6-МГ

Материал обрабатывается стандартным металлообрабатывающим инструментом: точение, фрезерование, сверление, шлифование, строгание, резание. Необходимо учитывать три особенности:

• Теплочувствительность. Температура плавления полиамида достижима при интенсивном резании без охлаждения. При выборе режимов обработки предусматривают принудительный теплоотвод — обдув воздухом или подачу СОЖ. При сухой обработке снижают скорость резания и подачу.
• Упругое восстановление отверстий. После сверления возможно частичное уменьшение диаметра из-за упругости материала. Размер отверстия контролируют после остывания заготовки; при необходимости вносят поправку на диаметр инструмента.
• Адаптация после хранения на холоде. Если заготовка хранилась при отрицательных температурах, перед любой обработкой её выдерживают при комнатной температуре до полного прогрева — во избежание растрескивания и нестабильности размеров.

Формы поставки

Графитонаполненный полиамид ПА6-МГ поставляется в виде:

• блоков и пластин (листов);
• стержней (прутков) — круглого, квадратного и прямоугольного сечения;
• труб и втулок.

Применение графитонаполненного полиамида

Основная область применения ПА6-МГ — нагруженные детали узлов трения, работающих в условиях циклических и реверсивных нагрузок, высоких скоростей скольжения, при ограниченной или отсутствующей смазке:

• подшипники скольжения, втулки, вкладыши;
• направляющие, ползуны, планки скольжения;
• шестерни, звёздочки, кулачки в приводных механизмах;
• уплотнения, манжеты, сальниковые детали;
• нагруженные виброопоры и амортизирующие вставки.

По соотношению коэффициента трения, износостойкости и плотности ПА6-МГ конкурентоспособен с деталями из бронзы: изделие из капролона легче бронзового в несколько раз при сопоставимом ресурсе в парах трения. Устойчивость к агрессивным средам и диапазон рабочих температур −40…+100 °C позволяют применять материал в химическом, нефтяном и пищевом оборудовании, а также в конструкциях, эксплуатируемых на открытом воздухе.

Для ответственных деталей при рабочих температурах выше +100 °C или при контакте с высококонцентрированными химическими средами рассматривают графитонаполненный фторопласт — полимер с более широким температурным диапазоном и универсальной химической инертностью.

Поставка графитонаполненного полиамида ПА6-МГ

Принимаем заявки на поставку капролона ПА6-МГ блоками, пластинами, стержнями и трубами. Для расчёта заявки укажите форму, типоразмеры и требуемое количество. Объём партии, сроки и условия отгрузки согласовываются индивидуально.