Капролон: характеристики,применение,преимущества,цена,фото

Наука не стоит на месте, а постоянно развивается, в результате чего появляются новые высокотехнологичные материалы, нашедшие свое применение в различных отраслях промышленности. На сегодняшний день некоторые полимеры способны не только успешно конкурировать с металлами и их сплавами, но и в некоторых случаях по своим характеристикам считаются лучше их.

Одним из самых распространенных высокотехнологичных материалов, которые появились сравнительно недавно, является капролон, по своим свойствам превосходящий металл по различным показателям, включая коррозийную стойкость и прочность.

Характеристика

Капролон является полимерным материалом, имеющим белый цвет с небольшой желтизной, без запаха. Его оттенок часто меняется благодаря различным красителям или присадкам, добавляемые в полимер в процессе производства. Одним из основных свойств капролона считается его прочность, не уступающая стали, и широкий рабочий диапазон температур от -40 до +80 градусов. Это позволяет использовать его в разных климатических зонах или в экстремальных условиях.

Довольно часто такой полимер ассоциируют с заменителем сплавов и металлов в деталях, которые подвергаются сильному износу за счет силы трения. Благодаря антифрикционным свойствам этот материал применяют в качестве подшипников и прокладок.

Капролон является абсолютно водонепроницаемым и имеет высокий уровень коррозийной стойкости. Может довольно продолжительное время работать в следующих агрессивных средах:

  • морская вода;
  • щелочные растворы и разбавленные кислоты;
  • горючее (керосин, бензин, дизель);
  • спирты.

Обладая диэлектрическими свойствами, капролон успешно применяют при изготовлении изоляционных компонентов и электродвигателей.

Весит полимер в 6 раз меньше стали, что значительно повышает его популярность. Конструкции с деталями, изготовленными из капролона вместо железа, обладают облегченным весом, что иногда является критичным показателем. Материал подвергают всем видам механической обработки, что позволяет изготовить из него такую деталь с достаточно высоким классом точности поверхности.

Преимущества

Детали из капролона являются долговечными и замечательно поглощают ударные нагрузки, благодаря чему их используют для изготовления тележек, корпусов различных механизмов, приводов редукторов, транспортеров, ступиц, шестеренок, звездочек и многих других агрегатов, в которых присутствуют ударные нагрузки на корпус изделия или элементы. Полиамидные стержни и листы устойчивы к воздействию:

  • спирта;
  • щелочи;
  • масла;
  • эфира;
  • слабой кислоты.

Изготовленные из этого материала детали используются в узлах трения и даже без смазки. Преимущество листового и стержневого капролона заключается в том, что он является замечательным диэлектриком, по своим качествам не уступающий таким материалам, как поливинилхлорид и полистирол.

Обладая низким коэффициентом трения, изделия из Полиамида 6 быстро и легко устанавливаются вместо стальных и бронзовых деталей. Кроме того, они обладают гораздо меньшим весом, чем металлические изделия.

Листовой или стержневой капролон замечательно обрабатывается на точильных, фрезерных и шлифовальных станках. Изделия из такого материала гарантируют более надежную и длительную службу в узлах трения и скольжения. Стержни из капролона выдерживают различные нагрузки и удары, а также характеризуются длительным сроком эксплуатации.

Область применения

Обладая замечательными свойствами и техническими характеристиками, капролон с успехом применяют в разных отраслях промышленности. Наиболее востребован он в следующих сферах:

  • Электротехника. Обладая диэлектрическими свойствами, этот материал замечательно подходит для изоляции силовых кабелей. Также из него изготавливают защитные кожухи для электрооборудования, работающего на открытом воздухе. Кроме того, благодаря тому, что этот полимер подвергается низкой гальваноэлектрической коррозии, из него изготавливают катушки, разъемы, клеммы и переключатели. Высокая стойкость к щелочным растворам позволяет использовать этот материал при контакте с разнообразными электролитами.
  • Машиностроение, судостроение, горнодобывающая промышленность. Из-за своего небольшого веса использование полимера способствует облегчению конструкции в несколько раз и значительно сокращает расходы без потери качества за счет того, что материал имеет самую низкую себестоимость по сравнению с аналогичными полимерами. Из капролона изготавливают ступицы, барабаны-измельчители горной породы, манжеты, подшипники скольжения и т. д.

Применение капролона в промышленности и строительстве

Проектирование и изготовление нестандартного оборудования в соответствии с чертежами и заказчиком, включая ремонтные работы. Ремонтные работы, обслуживание в период гарантийного и послегарантийного обслуживания. Конструкция и изготовление такелажа. . Возможности предприятия «Топаз» позволяют выполнять следующие виды промышленных работ.
Проектирование моделей пресс-форм, штампов, инструментов, режущих инструментов и их изготовления. Примеры деталей, изготовленных в пресс-формах нашего завода. Производство нестандартного оборудования. Проектирование и изготовление специального оборудования для различных целей. Машины для форматирования, дымогенераторы, прессы, испытательные стенды, оборудование для фитнеса и т.д.

Изделия из капролона

Вдобавок ко всему, капролон может поглощать шум и существенно снижать вибрационные и динамические нагрузки. В совокупности, все эти технические характеристики и сделали его одним из наиболее востребованных и популярных полимеров. Более того, данный материал с легкостью может быть обработан разными механическими способами. Например, обработка капролона выполняется посредством фрезерования, точения, разрезания, сверления, а также шлифования. Таким образом, используя обычное заводское оборудование, возможно сделать различные изделия из капролона взамен более тяжелых и менее надежных металлических.

Что делают из капролона?

Сфера

Изделия

Судостроение и судоремонт

Подшипники гребных и дейдвудых валов

Веерные ролики и крышки клапанов

Клапаны, поршни, шестерни, крыльчатки

Энергетика и электротехника

Турбинные вкладыши и шаровые мельницы

Шнеки питания, золотоудаления и пылевые

Подшипники для насосов и оборудования

Горнодобывающая промышленность

Подшипники для камнедробильных систем

Вкладыши седлового подшипника

Втулки центральной цапфы и блока наводки

Нефтегазовая добыча

Подшипники для насосов

Скребки насосных штанг

Решетки для вакуумных фильтров

Машиностроение

Подшипники качения и скольжения

Направляющие и вкладыши узлов трения

Втулки, шестерни, звездочки, поршни

Крановое и транспортное оборудование

Шкивы, блоки, ролики колесных механизмов

Корпуса, кронштейны, ступицы колес

Осевые опоры, втулки, подшипники

Пищевое оборудование

Сепараторы, насосы, ролики, шестерни

Подшипники, направляющие, втулки

Ниппеля, планки, колодки, шнеки

И это далеко не полный список возможной продукции из данного полимера. Поскольку сама обработка капролона выполняется на 35% более легко и быстро, нежели обработка других стальных аналогов, а итоговая стоимость у таких изделий будет гораздо ниже при высоких технических характеристиках, то многие предприятия выбирают именно этот материал для производства новой продукции. В свою очередь, очень многие инженеры стараются заменить старые изношенные стальные детали в промышленной или частной гражданской технике на высоконадежные и эффективные детали из капролона или же из его полимерных аналогов.

Аналоги капролона

Важно понимать, что само слово «капролон» является сугубо отечественным обозначением поликапромида. Еще одно часто встречающееся название данного материала — полиамид. Кстати говоря, в некоторых случаях такое название сокращают до аббревиатуры ПА. В целом же, капролон имеет большое число запатентованных названий, которые являются товарными знаками различных компаний по всему миру. Очень часто данный полимер обозначают как Текамид (Tecamid), Эрталон (Ertalon), Текаст (Teсast), Ультралон (Ultralon), Нейлон (Neylon) и множеством других различных наименований, однако все они — аналоги капролона.

Зарубежные аналоги капролона

Полиамид 6 (ПА-6)

Akulon

Akzo

Голландия

Maranyl

ICI

Великобритания

Capron

Allied Chem. Corp.

Канада, США, Бельгия

Zytel

Du Pont EI

Канада, США, Швейцария

Nylene

Service Color Corp.

США

Adell

Adell Ptastics Inc.

Grilon

Emser Werke

Швейцария, США

Nypel

Nypel Inc.

Япония, США, Германия, Таиланд

Amilan СМ

Toray Ind

Япония, США

Duretan В

Bayer AG

Германия

Ultramid D

BASF

Technyl С

Rhone Poulenc

Франция

Полиамид 66
(ПА-66)

Akulon

Akzo

Голландия

Maranyl

ICI

Великобритания

Minlon, Zytel

Du Pont EI

Канада, США, Швейцария

Gelanese

Gelanese Plastics

Канада, США, Дания, Англия

Adell

Adell Ptastics Inc.

США

Nypel

Nypel Inc.

Япония, США, Германия, Таиланд

Amilan

Toray Ind

Япония

 

Nylon 66

Ube Ind

Ultramid A

BASF

Германия, США

Technyl

Rhone Poulenc

Франция

Полиамид 610
(ПА-610)

Thermocomp Q

LNP Corp.

США

 

Vydyn

Monsanto Co.

Amilan СМ

Toray Ind

Япония, США

Ultramid S

BASF

Германия

Technyl D

Rhone Poulenc

Франция

Кроме того, на постсоветском пространстве капролон зачастую обозначается как полиамид ПА-6 блочный. Такое название было дано благодаря тому, что данный материал выпускался в форме блоков. Однако уже долгое время основные формы его выпуска — стержень, втулка, лист или гранулы. Нерентабельность блочной формы обусловлена тем, что при изготовлении деталей из капролона значительная часть материала стачивалась, превращалась в стружку и шла в отход. Само собой, это было крайне невыгодно. Тем не менее, это название осталось в обиходе и используется до сих пор, а некоторые фирмы продолжают выпуск такой формы.

Примечателен тот факт, что капролон имеет несколько структурных модификаций, которые отличаются по степени устойчивости к нагрузкам и другим техническим характеристикам. В зависимости от предназначения и рабочих условий, производится полиамид ПА-6, а также полиамид ПА-6 маслонаполненный, то есть содержащий в себе специальную смазку. При этом маслонаполненный капролон будет иметь уже не светлый окрас, а черный. Кроме того, в темных тонах будет выполняться также полиамид ПА-6 МДМ с дисульфидом молибдена, и еще один особый вид данного полимера — полиамид ПА-6 МГ графитонаполненный.

Помимо этого есть еще и стекловолокнистый полиамид ПА-6, который содержит в структуре стекловолокно, придающее ему уже наибольшую жесткость и прочность. На этом изделия с префиксом «6» заканчиваются, однако идут уже другие модификации. Например, существует полиамид-11, который практически не подвержен старению. Существует и похожий на него полиамид-12. Кроме того, выделяют полиамид-46полиамид-66 и полиамид-610. Каждый из них имеет чуть более лучшие технические показатели, чем материал с префиксом «6». Но здесь важно учесть, что это — не аналоги капролона, это — его структурные модификации.

Сравнение с фторопластом

Капролон — один из многих полимеров, применяемых для замены металлов. Из всех аналогов наиболее часто его сравнивают со фторопластом и полиуретаном. Технические характеристики фторопласта и полиамида в сравнении:

  • Термостойкость лучше у фторопласта. Он выдерживает температуры до 200 °C.
  • Оба материала мало подвержены химической коррозии. Разница в том, что фторопластовые детали чаще применяются в разведённых кислотах, а капролоновые — в щелочах.
  • Удельная плотность капролона значительно меньше, чем у фторопласта. Отличить их можно по весу. Фторопласт почти в два раза тяжелее
    . В местах, где масса изделия играет важную роль, чаще применяется полиамид-6.
  • По прочности на сжатие и деформациях при ударе фторопласт превосходит капролон.

Фторопласт — мягкий и текучий полимер, не подходит для использования при высоких нагрузках. Срок службы у фторопласта выше, чем у полиамида-6, и по прочностным характеристикам фторопласт имеет лучшие показатели

Однако капролон отличается большей доступностью по цене, и это часто определяет выбор производителей в его пользу
. Подробнее о фторопласте Ф4 можно узнать здесь.

Полиуретан применяют взамен резины, традиционных пластмасс, а иногда и металлов. Он незаменим при изготовлении различных прокладок и уплотнений.

Благодаря применению новых полимерных материалов у производителей различного рода механизмов появилась возможность значительного облегчения и удешевления конструкций. Это приносит значительную экономическую выгоду и часто увеличивает срок службы изделий.

Среди большого разнообразия современных полимерных материалов выделяется фторопласт и капролон, и это неудивительно, ведь они оба находят широкое применение почти во всех отраслях промышленности. Какими свойствами обладают оба материала, чем они отличаются и в каких сферах находят применение фторопласт и капролон?

Капролон — полимерный материал

Капролон — полимерный материал (полиамид 6 PA-6) с высокими техническими характеристиками, более 30 лет используется в современной промышленности и активно заменяет детали из металла, бронзы, других сплавов. Капролон — российское название, часто встречается другое его наименование — полиамид 6 или ПА6 (PA6). Другие страны производят этот же материал под своими запатентованными наименованиями: Текамид (Tecamid), Эрталон (Ertalon), Текаст (Teсast), Ультралон (Ultralon), Нейлон (Neylon) и так далее, все эти полимеры — аналоги капролона. У нас еще можно встретить старое название — полиамид ПА6 блочный, обусловленное формой выпуска. На данный момент оно не актуально, при обработке блока остается большое количество отходов, стружки. Капролон выпускают в форме пластин, листов, стержней, кругов. Эти формы удобны для обработки и получения конечной продукции.

Капролон ПА6 полиамид 6, изготовленный по ТУ 2224-001-78534599-2006, не требует предварительной подготовки перед механической обработкой. Подвергается термобработке на производстве для снижения внутреннего напряжения и увеличения прочности и химической стойкости; поставляется уже отторцованным, это многократно уменьшает затраты рабочего времени. Температура эксплуатации от -60°С до +120°С.

Капролон ПА6 полиамид 6, изготовленный по ТУ 2224-036-00203803-2012, требует термообработки, чтобы снять внутреннее напряжение материала, возникающее в ходе производства, для предотвращения коробления, деформации и растрескивания. Температура эксплуатации от -40°С до +70°С.

Капролон изготавливают двух марок: марка «А» — высший сорт, и марка «Б» — первый сорт, физико-механические свойства этих марок отличны и представлены в таблице:

Капролон (полиамид 6 блочный) марка «А» и марка «Б» основные параметры по ТУ 2224-001-78534599-2006:

Наименование показателей

Капролон стержни, круги, листы, плиты

PA 6, ненаполненный

PA 6 HS, наполнитель CM025, термо-
стабилизатор

PA 6 OFN, наполнитель CM015, низко-
температурное масло

Марка «А»

Марка «Б»

Внешний вид

Гладкая поверхность без раковин, трещин, от белого до кремового цвета

Гладкая поверхность, от белого до кремового цвета, раковины, сколы не более 2 шт на 10% всей поверхности

Листы, стержни с гладкой поверхностью без раковин, трещин, цвет голубой

Листы, стержни с гладкой поверхностью без раковин, трещин, от серого до черного цвета

Количество пор размером от 0,8мм до 1,5мм на поверхности продукции, шт, не более

Нет

Не более 1

2

Изгибающее напряжение при величине прогиба, равной 1,5 толщины образца, мпа, не менее

90

80

Сопротивление ударной нагрузке

Не разрушается

Не разрушается

Выдерживает испытания

Капролон (полиамид 6 блочный) марка «А» и марка «Б» основные параметры по ТУ 2224-036-00203803-2012:

Наименование показателей

Капролон стержни, круги, листы, плиты

ПА 6

ПА 6-МГ, графит

ПА 6-МДМ, дисульфид молибдена

Марка «А»

Марка «Б»

Внешний вид

Листы, стержни с гладкой поверхностью без раковин, трещин, от белого до кремового цвета

Листы, стержни с гладкой поверхностью без раковин, трещин, от серого до черного цвета

Количество пор размером от 0,8мм до 1,5мм на поверхности продукции, шт, не более

Нет

2

2

Изгибающее напряжение при величине прогиба, равной 1,5 толщины образца, мпа, не менее

90

80

95

85

Сопротивление ударной нагрузке

Не разрушается

Выдерживает испытания

Выдерживает испытания

Капролон ПА6 производство

Капролон ПА6 производят с помощью анионной полимеризации жидкого или гранулированного капролактама (ГОСТ 7850-86), он имеет синтетическую основу. Полиамид 6 конструкционный материал, цвет от бело-бежевого до кремового. Возможно окрашивание на производстве в другие цвета по желанию заказчика. Также для изменения и улучшения его свойств и повышения работоспособности в различных средах используют добавки и получают маслонаполненный, графитонаполненный и другие виды модифицированного капролона. При изготовлении полиамида производители ориентируются на ГОСТ, но используют разные технические условия, при этом у капролона несколько отличаются физико-механические показатели.

Капролон ТУ 2224-001-78534599-2006 ТУ 2224-036-00203803-2012 сравнение свойств:

Физико-механические показатели

Капролон, изготовленный по
ТУ 2224-001-78534599-2006

Капролон, изготовленный по
ТУ 2224-036-00203803-2012

Плотность

1,145 г/см3

1,150 — 1,160 г/см3

Температура плавления

+ 220°C

от + 220°C до + 225°C

Работоспособен при температуре

от -60°C до +120°C

Прочность при растяжении

80 Мпа

70 — 80 Мпа

Относительное удлинение

>20 %

>20 %

Напряжение при относительной деформации, равной 25%

95 МПа

120 — 130 МПа

Температура изгиба под нагрузкой 1,8 МПа

от + 80°C до + 100°C

Водопоглащение за 24 часа

0,3 %

1,5 — 2 %

Водопоглощение максимальное до насыщения в воде

7 %

6 — 7 %

Коэффициент теплопроводности

0,26 Вт/м °C

0,30 — 0,35 Вт/м °C

Средний коэффициент теплового расширения

8*10-3 °C

6,6*10-5 — 9,8*10-5 °C

Удельное поверхностное сопротивление

1*1012 Ом

1*1012 — 1*1013 Ом

Удельное объёмное электрическое сопротивление

1*1013 Ом*м

1*1013 — 1*1014 Ом*м

Диэлектрическая проницаемость

при частоте 103 Гц — 3,7

при частоте 106 Гц — 3,3-3,5

Электрическая прочность

25 кВ/мм

20 — 25 кВ/мм

Коэффициент трения по стали без смазки

0,39

0,23 — 0,33

Твердость по Шору Д

84

Ударная вязкость

120 кДж/м2 без надреза
3 кДж/м2 с надрезом

Прочность на удар

5,6 кДж/м

Прочность на изгиб

105 МПа

Модуль изгиба

330 МПа

Капролон экструзионный и литой

Экструзионный и литой капролон отличаются способом изготовления:

Литой- сырье заливается в пресс-форму и далее выдерживается при определенных условиях темпрературы и времени.

Экструзионный — сырье выдавливается через отверстие, получая при этом определенную форму; плотность заготовок при этом более равномерная по всей длине.

Технические характеристики при разных способах производства зависимы. Экструзия и литье позволяют получить полиамид разной плотности, отличаются ударная прочность, жесткость, водопоглащение, твердость, границы рабочей температуры, цвет. Эти характеристики важны при выборе капролона в качестве заготовок для изготовления деталей, запчастей для самолетостроения, машиностроения, судостроения и подобных отраслей высокотехнологичной промышленности.

Капролон свойства и преимущества

    • Невероятно легкий удельный вес – в 6-7 раз легче бронзы, стали и других металлов и с успехом их заменяет.
    • Стойкость к коррозионному влиянию.
    • Устойчивость к агрессивным средам — морская вода, углеводороды, масла, спирт, кетоны, эфиры, щелочи и слабые кислоты. Капролон могут растворить только концентрированные кислоты, фенолы, фторированные и хлорированные спирты.
    • Высокий уровень износостойкости — работает в 5 раз дольше, чем цветные металлы; с другой стороны капролон вязкий и может при работе поглощать абразивные частицы, не теряя при этом своих свойств. Полиамид 6 хорошо подходит для производства деталей конвейерных линий.
    • Способность самосмазывания — может работать без смазки в парах трения.
    • Работа в широком диапазоне температур от -40°С до +100°С, кратковременно от -100°С до +170°С.
    • Полная экологическая безопасность — нетоксичен и безопасен для человека.
  • Отличные прочностные качества, легко поддается обработке.

Изготовление полиамида 6

Производится путем анионной низкотемпературной полимеризации лактама ?-аминокапроновой кислоты (капролактама) в присутствии активаторов и щелочных катализаторов. Полимеризация реализуется непосредственно в форме.

Полиамид 6 блочный изготавливается в виде листов, втулок, плит, кругляка, стержней, труб, гранул, других форм для максимального удобства заказчиков. По необходимости – осуществляется резка капролона по заданным размерам.

Капролон листовой

Листовой капролон – полиамид ПА-6 в форме пластины с прямоугольным сечением. Широко применяется в промышленности для производства подшипников, валов, роликов, вкладышей, втулок и других элементов оборудования. Листы различны по толщине, весу, габаритам. Купить листовой капролон можно толщиной от 6 до 250 миллиметров,  размер листа 1000*1000 мм, 1000*2000 мм, 500*700 мм, других размеров. Вес листа зависит от его габаритов и толщины, например, вес одного листа полиамида 6, толщиной 10 мм, размером 1000*1000 мм – около 11,7 кг, а толщиной 40 мм с аналогичным размером – порядка 49,3 кг.

Не следует по листовому капролону наносить удары молотком либо другими предметами, т.к. поверхность скользкая и гладкая, упругая. Брать листы необходимо только в перчатках, заостренные кромки могут повредить кожу. Механическую обработку проводят на стандартных металлообрабатывающих станках инструментами из углеродистой стали либо при длительной работе – со специальными наконечниками из карбида вольфрама или с алмазным напылением. При производстве сложных деталей желательно распределить фронт работы на несколько простых операций, во избежание повреждения и растрескивания полуфабриката.

При хранении листового капролона на холоде (холодные помещения) перед запуском его в производство, необходимо листы около 5 — 7 суток выдержать при более высокой температуре (теплые помещения).

Капролон стержень

Стержневой капролон поставляется в виде цилиндров (стержней) различного диаметра – от 6 до 500 мм, с различной длиной (зачастую от 200 до 1200 мм). Применяется для производства валов, сепараторов, подшипников,  шнеков и многих других изделий. Благодаря такой форме заготовки, некоторые элементы деталей изготовить легче, быстрее. Антифрикционные и другие свойства не отличаются от листового. Стержень можно встретить под названием «капролон круг».

Капролон в гранулах (гранулированный)

Гранулированный ПА-6 210/310 востребован в химической промышленности, некоторых других сферах. Из него производят различные композиционные материалы со специальными свойствами, например, морозостойкие, трудногорючие, ударопрочные, водостойкие, др.), текстильные волокна, полимерные пленки, полиамидную техническую нить. Производится по ОСТ 6-06-С9-93 и др. стандартам. Купить гранулированный капролон можно в вешках по 25 кг по оптовой цене от 216 руб. за килограмм.

Капролон цена

Купить капролон можно на вес. Цена определяется маркой, методом производства и конфигурацией изделия или полуфабриката. В основном, цена полиамида от 300 до 450 рублей за кг.

Применение

Благодаря уникальным свойствам, техническим характеристикам полиамида ПА-6 из него изготавливают множество различных наименований изделий для самых разных сфер промышленности и  жизнедеятельности человека. Это ролики, шкивы, вкладыши, втулки из капролона, элементы подшипников скольжения, а также качения.

Способность поглощать динамические нагрузки, шум и вибрацию обуславливает востребованность данного вида пластика для покрытия направляющих, колес, блоков, а также при изготовлении шестерней (например, в таком бытовом электроприборе, как электрическая  мясорубка).

ПА-6 также используется для изготовления деталей грузоподъемных механизмов, редукторов высокого давления, узлов трения, испытывающих высокие нагрузки и т.п. Из него производят крылатки, лопасти насосов, шестерни, ролики для лент конвейеров, корпуса. На предприятиях пищевой промышленности нередко можно встретить разделочные доски из ПА-6.