Капролон

Капролон относится к категории конструкционных материалов, так как он служит основой для изготовления разной технической продукции. В основном, производимые из капролона детали — это втулки, звездочки, подшипники, шестерни, шайбы, колодки, шнеки, ниппеля, а также направляющие, клапаны, поршни, ролики и другие подобные конструкционные узлы.

По большей части детали из капролона используются в тяжелом и легком машиностроении, а также в различных отраслях добывающей промышленности, например, горнодобывающей сфере, нефтегазовой сфере, деревообрабатывающей сфере. Нередко их используют в ЖКХ, а с относительно недавних пор капролон стали применять и в авиационной промышленности.

Все дело в том, что характеристики капролона по многим параметрам сильно превосходят характеристики различных стальных сплавов. В частности, один только вес капролона до 7 раз легче веса стальных сплавов. При этом плотность капролона составляет от 1,14 до 1,15 кг/см³, а его твердость согласно Бринеллю варьируется в пределах от 150 МПа до 160 МПа.

Само собой, это далеко ещё не все весомые характеристики капролона. Примечательно то, что капролон не нуждается в смазке, так как при фрикционных нагрузках на поверхности у данного материала образуется специальная защитная пленка, полностью заменяющая смазку. Таким образом получается, что капролон имеет уникальную способность к самосмазыванию.

В целом же, характеристики капролона могут изменяться в зависимости от трех критериев:

1. Химического состава
2. Марки капролона
3. Способа изготовления

Тем не менее, вне зависимости от этих критериев, капролон является достаточно надежным и высококачественным материалом с высокой степенью стойкости к различным нагрузкам механического типа, а также к химическим воздействиям следующих агрессивных веществ.

Химические характеристики капролона

Производство капролона

Производство капролона происходит путём анионной полимеризации специального сырья при низких температурных режимах. Данным сырьем являются бело-прозрачные кристаллы капролактама — циклического амида аминокапроновой кислоты. Кроме капролактама также в состав в пропорциях добавляют еще и специальные активаторы и щелочные катализаторы.

Благодаря такой химической структуре цвет капролона может быть от белого до кремового. В некоторых случаях производство капролона подразумевает добавление в состав графита, который увеличивает показатели износостойкости и в три раза снижает коэффициент трения. Кроме того, наличие графита в его составе уменьшает уровень адгезии, то есть прилипания.

Кстати говоря, капролон со содержанием графита называется графитонаполненный. Цвет у него будет уже не светлым, а черным, из-за окраса минерала. По сути, графитонаполненный капролон будет отличаться в большую сторону еще и диэлектрическими способностями, все остальные его технические характеристики останутся примерно такими, как и у обычного.

Важно отметить, что производство капролона всегда выполняется одним из этих способов:

• Литье
• Экструзия

Таким образом, данный материал классифицируют на капролон экструзионный и капролон литьевой. В зависимости от выбранного способа изготовления, некоторые характеристики капролона отличаются незначительно, некоторые очень даже существенно. Собственно, все основные различия его технических показателей можно проследить по следующей таблице.

Физические характеристики капролона

Капролон литьевой

Литьевой капролон является чуть более востребованным сырьем в сравнении с экструзией. Дело в том, что его основные характеристики, в том числе, плотность, упругость, твердость, а также прочность на растяжение оказываются более качественными. Примечательно, что и цвет капролона, изготовленного литьем, будет светло-желтым, в отличии от экструзионного.

Производят литьевой капролон за счет литья нагретого сырья в особые формы двух видов:

1. Капролон пластина (лист)
2. Капролон цилиндр (стержень)

После заливки сырье выдерживается при определенных условиях на протяжении некоторого времени. Примечательно, что размеры капролона зависят от размеров самих форм для литья, а также от непосредственной конструкционной формы исполнения — пластины или стержня.

Литьевой капролон полностью безвреден для жизнедеятельности, поэтому его очень часто используют для установки в узлы механизмов в пищевой или же фармацевтической отрасли. Более того, изготовленный таким способом капролон достаточно легко обрабатывается на специальном станочном слесарном оборудовании с помощью одного из следующих методов:

• Точение
• Сверление
• Шлифование
• Фрезерование

При этом даже после проведения данной механической обработки, капролон сохраняет все свои уникальные физико-химические особенности и остается очень устойчивым к нагрузкам и воздействиям агрессивных химических элементов. За счет таких характеристик, литьевой капролон высоко ценится в самых различных промышленных производственных отраслях.

Капролон экструзионный

Экструзионный капролон, в свою очередь, обладает меньшими показателями по жесткости. Правда, его ударная прочность и водопоглощение будут немного выше, нежели у литьевого. Кроме того, отличается также и цветовой оттенок продукции, изготовленной таким способом. Экструзионный капролон преимущественно имеет молочно-белый оттенок на поверхности.

Точно так, как и литьевой, экструзионный капролон изготавливают в 2 стандартных типах:

1. Капролон лист (пластина)
2. Капролон стержень (цилиндр)

Метод экструзии подразумевает выдавливание сырьевой массы через специальное отверстие с определенными размерами в механических станках, которое как раз таки и придает этому синтетическому конструкционному материалу на выходе его заданную форму и параметры.

Кстати говоря, именно в экструзионный капролон добавляют специальные модификаторы, в числе которых углеволокно, стекловолокно и дисульфит молибдена. И же если углеволокно позволяет сделать графитонаполненный капролон, отличающийся коэффициентом трения, износостойкостью и электропроводностью, стекловолокно позволяет улучшить эти свойства:

• Жесткость капролона
• Прочность капролона

Кроме того, модификаторы из стекловолокна позволяют достичь наиболее высокой степени устойчивости к разрушению материала при минусовых температурах, а также и при сильном его нагревании. Именно поэтому его часто применяют при изготовлении несущих узлов для трансформаторов, в корпусных составляющих в музыкальных инструментах и в приборах.

Капролон ГОСТ

На самом деле, продукт изготавливаемый по ГОСТ 7850-86 — это вовсе не капролон, а его сырьевая основа — капролактам кристаллический. Иначе говоря, капролон не производится по межгосударственному стандарту. Его изготовление регламентируют технические условия, которыми в России являются ТУ 2224-001-78534599-2006 и ТУ 2224-036-00203803-2012.

Само собой, существуют также еще зарубежные стандарты, согласно которым производство капролона выполняется по немного другим нормативам. Тем не менее, если предприятиями выпускается Полиамид ПА-6 (химическое название капролона), то вне зависимости от его обозначения, основные физико-химические характеристики материала будут одинаковыми.

Однако полиамид ПА-6 — это далеко не единственная форма выпуска капролона. Например, существует полиамид-66 с более высокой плотностью, упругостью, твердостью и другими параметрами. Так же производится полиамид-11, полиамид-12, полиамид-46 и еще несколько модификаций, которые отличаются друг от друга своими техническими характеристиками.

Следует обратить внимание и на то, что полиамид ПА-6 называют капролоном только лишь в России и странах бывшего СССР. А во всем остальном мире данный полимерный материал известен под различными запатентованными торговыми названиями. Наиболее популярными из них считаются такие названия как Текамид (Tecamid), Эрталон (Ertalon) и Текаст (Teсast).