Капролон графитонаполненный

Капролон графитонаполненный (марка ПА 6-МГ) — модифицированный полиамид-6, в состав которого введён мелкодисперсный графитовый порошок. Введение графита существенно снижает коэффициент трения и повышает теплопроводность материала, сохраняя основные механические характеристики базового полиамида-6. По антифрикционным свойствам ПА 6-МГ превосходит все остальные марки блочного капролона и широко применяется в узлах трения и скольжения взамен цветных металлов.

Состав и получение ПА 6-МГ

Капролон производится методом анионной полимеризации капролактама, проводимой непосредственно в форме — в присутствии щелочных катализаторов и активаторов. Этот процесс называют низкотемпературной анионной полимеризацией: реакция идёт при 130–180 °C, что значительно ниже температуры переработки обычных термопластов (240–280 °C). Результат — блочный литой материал с плотной однородной структурой без пор и трещин.

Для получения марки ПА 6-МГ в реакционную массу вводят мелкодисперсный графитовый порошок. Именно графит определяет антифрикционные свойства и цвет материала: в зависимости от содержания порошка цвет варьируется от серого до чёрного. После полимеризации заготовки подвергают термообработке (отжигу) для снятия внутренних напряжений и стабилизации размеров.

Важно: ПА 6-МДМ (с дисульфидом молибдена) — это отдельная марка. Дисульфид молибдена в ПА 6-МГ не вводится.

Физико-механические характеристики капролона ПА 6-МГ

В таблице приведены основные свойства графитонаполненного капролона по данным нормативной документации и верифицированных технических источников.

Повышенная теплопроводность ПА 6-МГ принципиально важна для нагруженных узлов трения: материал эффективнее отводит тепло из зоны контакта, что снижает риск теплового разрушения детали.

Марки А и Б: в чём разница

Согласно ТУ 2224-036-00203803-2012, блочный капролон (в том числе графитонаполненный) выпускается двух марок — А и Б. Разница определяется допустимой пористостью и прочностью при изгибе:

• Марка А — наличие пор на поверхности разреза не допускается; напряжение при изгибе не менее 90 МПа. Предназначена для ответственных деталей, в том числе в авиастроении.
• Марка Б — допускается не более 2 пор размером 0,8–1,5 мм на 1000 мм² площади разреза; напряжение при изгибе не менее 80 МПа. Используется в машиностроении для конструкционных деталей общего назначения.

При выборе заготовки для нагруженного узла трения рекомендуется уточнять марку: для ответственных пар скольжения предпочтительна марка А.

Химическая и климатическая стойкость

Графитонаполненный капролон устойчив к воздействию: углеводородов, масел, жиров, спиртов, кетонов, эфиров, щелочей, слабых и среднеконцентрированных кислот. Биологически стоек — не поражается микроорганизмами, не представляет интереса для грызунов и насекомых. Устойчив к воздействию ультрафиолетового излучения.

Ограничение по химической среде: ПА 6-МГ растворяется в фенолах, крезолах, концентрированных минеральных кислотах, муравьиной и уксусной кислотах. При контакте с этими средами материал не применяется.

Ограничение по температуре: при нагреве выше 300 °C капролон разлагается с выделением оксида углерода и аммиака. Длительная эксплуатация при температурах свыше +70 °C (или свыше +100 °C по отдельным ТУ) не допускается без согласования с изготовителем.

Механическая обработка графитокапролона

ПА 6-МГ хорошо поддаётся всем видам механической обработки на стандартном металлорежущем оборудовании: точению, фрезерованию, сверлению, растачиванию, шлифованию. Материал режется чисто, без сколов и трещин.

Перед обработкой крупных заготовок рекомендуется термостабилизация (отжиг) для снятия внутренних напряжений и предотвращения коробления готовых деталей. Сложные детали целесообразно изготавливать в несколько проходов с промежуточными паузами.

Заготовки для деталей с посадками рекомендуется брать с припуском: по наружному диаметру — +20 мм к чистовому размеру, по внутреннему диаметру — −20 мм.

Применение: антифрикционные детали из ПА 6-МГ

Основная область применения графитонаполненного капролона — антифрикционные детали узлов трения и скольжения, работающих при высоких удельных нагрузках, в режимах циклического и реверсивного нагружения, а также при повышенных скоростях скольжения. Ключевое преимущество перед бронзой и сталью — возможность эксплуатации без внешней смазки: графит обеспечивает самосмазывание контактной поверхности.

Типовые изделия из ПА 6-МГ:

• подшипники скольжения и втулки (в том числе для нагруженных опор качания и скольжения);
• направляющие планки и вкладыши;
• нагружаемые вибрационные опоры;
• ролики, звёздочки, шестерни конвейерных линий;
• уплотнительные элементы, работающие в парах трения.

По износостойкости детали из графитокапролона превосходят детали из ненаполненного ПА-6 в 2–3 раза. По массе изделия из ПА 6-МГ в 6–7 раз легче стальных и бронзовых аналогов, что снижает нагрузку на конструкцию и упрощает монтаж.

Подробнее о смежных антифрикционных материалах на основе полимерных матриц с графитовым наполнением: графитонаполненный полиамид и графитонаполненный фторопласт.

Формы поставки

Графитонаполненный капролон поставляется в виде полуфабрикатов для последующей механической обработки:

• стержни (прутки) круглого сечения — диаметры от 20 до 600 мм, длина 500 и 1000 мм;
• листы и пластины;
• блоки и заготовки нестандартных размеров по заявке;
• готовые втулки.

Для уточнения наличия нужного типоразмера и оформления заявки свяжитесь с нашим менеджером.