Что прочнее капролон или фторопласт

Фторопласт или капролон — что лучше?

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?

Фторопласт и его свойства

Материал представляет собой термопластичный полимер, его получают из фторпроизводных олефинов. Благодаря высокому содержанию атомов фтора фторопласт способен выдерживать воздействия многих химических соединений органического и неорганического характера. У материала есть масса достоинств, которые помогли ему стать настолько востребованным.

• В медицине он нашел применение по причине совместимости с живыми тканями и биологической безвредностью.
• Фторопласт уникален своим низким коэффициентом трения, такое качество очень востребовано при производстве различных узлов, которые подвергаются в процессе эксплуатации трению.
• Он не боится воздействия радиации, коррозии, слабо газопроницаем, обладает высокой гидрофобностью.
• Имеет высокие диэлектрические свойства и электрическую прочность, обладает высокой износоустойчивостью.
• Переносит температурные колебания, поэтому материал можно эксплуатировать от -260 до +260 о С, нагреваться он начинает только после +300 о .
• Его относят к холоднотекучим материалам, он не подвержен горению, а при возгорании сразу затухает.
• Не боится агрессивной среды, в том числе химических кислот и растворителей.
• Замечательно поддается механической обработке, поэтому материал можно точить фрезеровать, шлифовать, сверлить и др.

Такие свойства фторопласта позволяют конкурировать ему с металлами, а по некоторым показателям даже превосходить отдельные виды. Он считается очень перспективным материалом, его продолжают изучать, исследовать в лабораториях и институтах.

Марки фторопласта

Фторопласт -4 — один из наиболее распространенных видов материала, поскольку характеризуется отличными механическими и электрическими свойствами при температурном режиме -190+250 о С. Наполнители, которые могут быть во фторопласте только улучшают многие характеристики, поэтому он широко применяется в таких отраслях, как приборостроение, машиностроение, пищевой, медицинской, химической, легкой, электротехнической и других отраслях промышленности.

Фторопласт 3 — менее стоек к химическим реакциям и термическим воздействиям. К достоинствам нужно отнести высокую прочность и твердость, а также способность расплавляться и плавиться, что дает возможность придать нужную форму материалу. При низких температурах он продолжает сохранять свои механические свойства.

Фторопласт 40 — характеризуется высокой ударопрочностью и стойкостью к химическому воздействию, не пропускает УФ-лучи, не боится радиации.

Фторопласт 4-Ф К20 — очень универсальный материал, обладает повышенной степенью износостойкости. Рекомендуется для изготовления подвижных соединений, уплотнительных и антифрикционного назначения изделий.

Фторопласт Ф-4К15М5 — обладает очень низким коэффициентом трения, поэтому подходит для работы в узлах трения в условиях с влажными газами и конденсатом. Отличается очень высокой степенью износостойкости.

Фторопласт 4-Д — отличается высокими диэлектрическими показателями, его используют для производства методом экструзии шлангов, тонкостенных труб, лент, кабельной изоляции, стержней и других изделий. Рабочий температурный режим от -60 до +260 о С.

Капролон и его характеристики

Капролон — искусственно созданный материал, он также известен как полиамид 6, его производство было освоено около 30 лет назад. За все это время его усовершенствовали, поэтому его технические характеристики стали лучше, детали из капролона могут служить дольше, чем из бронзы или стали. Производится он в виде листа толщиной 6-200 мм, стержня диаметром 10-250 мм, а также кругляка.

Эксплуатационные характеристики капролона позволяют применять его в разных сферах. Он нашел применение вместо стали и бронзы, из него изготавливаются детали для машиностроительной техники, химической, энергетической, нефтяной и пищевой промышленности и других сфер производства. Материал идеально подходит для изготовления деталей узлов трения, роликов и блоков и других механизмов, к которым предъявляются высокие требования по износостойкости.

Отличительными характеристиками капролона являются:

• Высокие прочностные параметры;
• Хорошая устойчивость к разным химическим соединениям;
• Абсолютно не токсичен, поэтому используется для изготовления пищевого оборудования;
• Невысокий коэффициент трения;
• Легко поддается обработке;
• Низкий коэффициент теплопроводности;
• Стоит намного дешевле, чем металл.

Также стоит отнести к преимуществам капролона его небольшую массу и устойчивость к коррозии. Он стойко переносит перепады температуры и до +140 о С сохраняет все свои технические характеристики.

Изделия из капролона изготавливаются двумя способами — свободным или центробежным литьем.

Какой же из них лучше?

Между капролоном и фторопластом есть много общего, например, они оба безвредны и могут использоваться в медицинской и пищевой промышленности. По внешним признакам их отличить сложно, они устойчивы к химическим элементам.

По сравнению с фторопластом капролон менее износостойкий, поэтому он прослужит меньше, а также у капролона ниже коэффициент трения, он составляет 0,2-0,3, а у фторопласта -0,2. Чтобы сделать втулки из капролона деталь нужно обрабатывать с точностью до сотых долей миллиметра. Фторопласт более мягкий материал, при нажатии могут оставаться следы в виде небольших вмятин. Капролон тверже, при ударе издает глухой звук.

Оба материала имеют отличные характеристики, а какой из них лучше, будет зависеть от того, где и с какой целью их применять.

Что прочнее капролон или фторопласт

Развитие химической промышленности тесно сопряжено с органическим синтезом конструкционных материалов. Одним из сравнительно новых полимеров является капролон. Он синтезирован впервые в 80-х годах прошлого столетия и широко применяется в промышленности. Это обусловлено свойствами капролона, изделия из которого во многом превосходят изделия из стали.

Виды капролона

Различные добавки изменяют свойства материала и определяют возможности его использования в разных отраслях. Существуют следующие виды:

• ПА 6-А применяется в самолётостроении.
• ПА 6-Б используется в машиностроении.
• ПА 6-МГ, модифицированный графитом, обладает хорошими антифрикционными свойствами, используется в подшипниках скольжения и при формировании трущихся поверхностей.
• ПА 6-МДМ — модифицирован молибденом. Обладает повышенными диэлектрическими свойствами. Применяется для изоляции кабелей и в электроустановках.

ПА 6-МГ и ПА 6-МДМ имеют серый или чёрный цвет. Все модификации материала имеют присущие именно им свойства и используются в разных областях.

Технические характеристики

Капролон — это многофункциональный полимерный материал, который используется во многих производственных процессах. Его получают из капролактама по технологии плавления. Название капролон применяется только в России. Другое наименование этого полимера — полиамид-6. Цвет без добавок белый или кремовый. Различные добавки меняют его цвет и свойства. Выпускается листовой материал и полученный методом экструзии.

Метод производства тоже влияет на различия в характеристиках и свойствах. Производится полиамид-6 из капролактама. Это бесцветный порошок или жидкость. При производстве используются активаторы и щелочные катализаторы. Техническими характеристиками капролона являются:

• Плотность 1,135—1,16 г/см³. Значения меняются в зависимости от способа производства и модификаций.
• Напряжение при разрыве 70—100 МПа. Рабочая температура от -40 до 80 °C. Кратковременно может повышаться до 150 °C. Температура плавления 225 °C.
• Коэффициент трения по металлу: без смазки — 0,2−0,3; с водяной смазкой — 0,005−0,02; для марки ПА 6-МГ — 0,002−0,01.

Капролон можно расплавить. Он становится мягким уже при 145−147°C, но важно обеспечить полное расплавление, иначе, при дальнейшем повышении температуры, материал будет разлагаться.

Это общие характеристики полимера. Добавки, которые вводятся, и метод изготовления определяют эксплуатационные качества и сферу применения материала:

• Литьевой капролон. Широко распространён. Безвреден и поэтому может применяться в пищевой промышленности и медицине. Легко обрабатывается и имеет высокие антифрикционные свойства.
• Экструзивный полиамид. Характеризуется меньшей жёсткостью и хрупкостью и в отличие от литьевого обладает большей вязкостью. Полимер имеет хорошие электроизоляционные характеристики.
• Полиамид-6 с дисульфидом молибдена. Имеет увеличенную твёрдость, износостойкость, антифрикционные и механические свойства. Диапазон рабочих температур расширен.
• Графитокапролон. Содержит графитовый порошок. Цвет материала чёрный. Имеет лучшие характеристики по износостойкости среди всех ПА-6. Обладает хорошими антистатическими и антифрикционными свойствами.
• Экструзионный ПА-6 с добавлением стекловолокна. Увеличивается стойкость при применении в условиях низких температур и при нагревании. Уменьшается осадка за счёт снижения коэффициента линейного расширения.

Благодаря своим характеристикам детали из полиамида успешно заменяют соответствующие детали из стали, бронзы, латуни.

Область применения

Хорошие прочностные и диэлектрические характеристики, износостойкость и дешевизна делают материал востребованным во многих производствах. Наибольшее распространение получил он в следующих отраслях:

• Электротехника. Тут наиболее востребованы его диэлектрические свойства. Из полиамида изготавливают изоляционные оболочки кабелей и защитные кожухи электроприборов, работающих вне помещений. Устойчивость к воздействию химических веществ и разбавленных щелочей позволяет применять материал в контакте с электролитами.
• Судостроение и машиностроение. Благодаря низкой удельной плотности полиамид способен значительно облегчать конструкции и делать их более ремонтопригодными.
• Пищевое оборудование. Изготавливаются сепараторы, шнеки, втулки, ролики, разделочные доски и другие детали производственного цикла, непосредственно контактирующие с продуктами питания.

Детали из капролона в семь раз легче деталей из стали и бронзы и способны увеличивать сроки службы оборудования.

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.

Рекомендованные сообщения

Создайте аккаунт или войдите в него для комментирования

Вы должны быть пользователем, чтобы оставить комментарий

Создать аккаунт

Зарегистрируйтесь для получения аккаунта. Это просто!

Войти

Уже зарегистрированы? Войдите здесь.

Сейчас на странице 0 пользователей

Нет пользователей, просматривающих эту страницу.

Понедельник—пятница: 9:00–18:00
Суббота и воскресенье: 11:00–15:00

Однозначного ответа на этот вопрос нет, потому что эти материалы хоть и похожи друг на друга, однако обладают индивидуальными особенностями и характеристиками. Если рассматривать термостойкость, то фторопласт в этом случае окажется лучше, потому что может использоваться при температуре до 200 градусов, а вот капролон в такой ситуации начинает оплавляться. Оба материала обладают одинаковой стойкостью к химической коррозии, с той лишь разницей, что капролон больше используется в химически активных щелочных средах, а фторопласт в кислотных. Если сравнивать массу, то капролон значительно легче фторопласта. Это позволяет использовать его в узкоспециализированных областях, где большую роль играет масса изделия. По прочности на сжатие и коэффициенту деформации на удар или разрыв капролон незначительно уступает фторопласту. Срок службы последнего гораздо выше, чем у своего аналога, и он более надежный и стойкий материал. Однако капролон является самым доступным по стоимости, и детали из такого материала обойдутся в несколько раз дешевле, чем конструкция из фторопласта

Похожие записи

Добавить комментарий Отменить ответ

Адрес
Московская область, г. Сергиев-Посад
проспект Красной Армии 212

Часы
Понедельник—пятница: 9:00–18:00
Суббота и воскресенье: 11:00–15:00

Что лучше капролон или фторопласт — обзор свойств капролона и фторопласта

В магазине компании ЭлектроСталь можно купить и капролон, и фторопласт. Оба материала внешне похожи и наши покупатели их используют для изготовления втулок, роликов и шестерен различных механизмов. Часто они задают вопрос: а что лучше капролон или фторопласт ?

На этот вопрос сложно ответить без учета конкретных условий эксплуатации деталей и свойств самих материалов. В помощь для ответа на данный вопрос я рассмотрю основные различия свойств капролона и фторопласта, а Вы сами решите в каком случае применить капролон, а в каком — фторопласт.

1. Коэффициент трения. У фторопласта коэффициент трения по стали в отсутствии смазки равен 0,04 а при ее использовании – 0,02. У капролона коэффициент трения выше, чем у фторопласта, и равен соответственно 0,1-0,2 и 0,06-0,08.

КОЭФФИЦИЕНТ ТРЕНИЯ — количественная характеристика силы, необходимой для скольжения или движения одного материала по поверхности другого. Коэффициент трения покоя определяет силу, необходимую для начала движения; коэффициент кинетического трения (трения движения) определяет силу, необходимую для поддержания движения.

2. Температура эксплуатации. Максимальная температура, которая при длительном воздействии не приводит к разрушению для капролона составляет 110С. Для фторопласта максимальная температура эксплуатации выше — до 300С.

3. Устойчивость к деформирующим воздействиям на сжатие и растяжения.
Для фторопласта модуль упругости на сжатие

700 МПа, а для капролона

2100 МПа. Следовательно, капролон более устойчив к деформирующим воздействиям.

Показатель «модуль упругости» характеризует способность материала сопротивляться растяжению или сжатию. По сути, это предельное напряжение в материале, которое вызовет упругую деформацию. Упругая деформация — это деформация, исчезающая после прекращения действий нагрузки на материал. При этом деталь принимает первоначальные размеры и форму.

4. Устойчивость к ударным нагрузкам.
Устойчивость к ударным нагрузкам характеризуется ударной вязкостью материала и представляет собой то предельное воздействие, которое не приводит к его разрушению. Для фторопласта предельное воздействие составляет

10 МПа, а для капролона

5. Предел текучести
Предел текучести — это напряжение в материале под воздействием нагрузок, при котором начинает развиваться пластическая деформация. У фторопласта предел текучести 11-14 МПа, а у капролона 70-80 МПа.

Пластическая деформация — деформация, которая не исчезает после снятия нагрузки: размеры детали изменяются на некоторую величину деформации.

6. Гигроскопичность. Гигроскопичность — это способность поглощать жидкость. У капролона повышенное водопоглащение: он набирает 1.5-2% от своей массы за 24 часа. Зачастую это свойство положительно сказывается на сроке эксплуатации втулки: износ ее поверхности компенсируется расширением за счет поглощения жидкости. У фторопласта этот показатель практически равен 0.

Таблица свойств капролона и фторопласта

Надеюсь, что прочитав статью, Вы сможете дать ответ на вопрос, что лучше капролон или фторопласт в Вашем конкретном случае.

Помните, что при определенных условиях эксплуатации недостаток материала может быть использован в качестве преимущества. Например, при средних и больших удельных давлениях фторопласт начинает деформироваться (менять форму, размеры, течь). Для втулок этот «недостаток» можно использовать в пользу. Если не делать точные размеры втулки, а сделать наружный диаметр втулки несколько больше, а внутренний несколько меньше и затем запрессовать втулку на вал. Фторопласт при этом деформируется и принимает нужную форму и размер. Втулка может при этом прекрасно эксплуатироваться, правда без ударных нагрузок.

Удачного выбора. Делитесь своими мыслями и опытом в комментариях ниже.

Преимущества изготовления втулок и пар трения из фторопласта, капролона и полиацеталя (29.10.2019 г.)

Механизмы, служащие для уплотнения деталей агрегатов разной направленности, сложно переоценить в современных производственных процессах. Среди них выделяют втулки и пары трения: уплотнительные кольца, изделия изготавливаются из различных высокотехнологичных материалов: капролона, фторопласта и полиацеталя. Применение каждого из этих материалов обладает преимуществами, которые оценили сотрудники производственных предприятий, где активно используются эти уплотнительные элементы.

Фторопласт

Уплотнительные элементы, выполненные из фторопласта, применяются в качестве электроизоляции или в виде антифрикационной защиты. Втулки и пары трения, выполненные из пластика нового поколения, содержащего фтор, обладают высокой износостойкостью и прочностью. Детали устойчивы к воздействию влажности, а также применяются при колебании температур от –250 до +250 градусов. Их важным свойством является высокая устойчивость к трению, что важно для бесперебойной работы агрегатов. Дополнительно фторопласт снижает уровень шума и вибрации, поэтому пары трения и втулки несут еще и шумопонижающую функцию.

Втулки изготавливаются различных размеров и конфигураций, подходят к целому ряду механизмов разного рода применения. Уплотнительные компоненты можно заказать по собственным размерам или приобрести уплотнители, характеризующиеся стандартными техническими параметрами. Незаменимые детали для уплотнения частей механизмов производят на высокоточном оборудовании, поэтому в их качестве не стоит сомневаться.

Капролон

Этот материал стал применяться для изготовления различных изделий не так давно: около 30 лет назад. Отлично подошел для производства уплотнителей благодаря своим свойствам. Это прочный, пластичный материал, который не пропускает воздух и влагу, что необходимо в конструкции деталей различных механизмов.

Капролоновые кольца и втулки устойчивы к коррозии, а значит могут применяться в качестве деталей агрегатов, которые работают на открытом воздухе. К тому же, детали из капролона не боятся солнечных лучей, электромагнитных излучений и других воздействий. Материал не разрушается под действием разных веществ, которые используются в производстве. К ним относятся масла, смазки, растворы, спирты и щелочи: вещества, которые губительным образом воздействуют на материалы и механизмы. Капролон нетоксичен, поэтому может взаимодействовать с водой для питья и пищевыми продуктами, если детали планируется использовать в пищевом производстве.

Полиацеталь

Материал относится к инновационным полимерам, из которых с успехом изготавливаются разнообразные предметы и детали. Втулки, сделанные из полиацеталя, отличаются высокими показателями упругости и эластичности. Они противостоят ударам и другим механическим воздействиям, отлично выполняют функцию уплотнения, не пропускают жидкости и воздух.

Полиацеталь, как полимер высокого качества, разработан с учетом сложных производственных условий. Втулки и кольца из полиацеталя не растрескиваются, выдерживают высокие и низкие температуры, воздействие кислот. Изделия из этого полимера изготавливаются способом прессования, литья, раздувного формирования.

Производители, используя новые технологии в изготовлении материалов, предлагают приобрести уплотнительные детали, выполненные по новым технологиям. Изучение их характеристик позволяет выбрать элементы уплотнения, которые подойдут для функционирования оборудования конкретного предприятия.