ЧПУ-обработка нейлона: ключевые свойства, плюсы и минусы, промышленное применение

Нейлон — группа пластиков под названием полиамиды. Легко обрабатывается и применяется как различные механические конечные детали. Один из самых распространенных инженерных пластиков в мире с отличной подшипниковой и износостойкостью.

Может использоваться как гомополимер, сополимер или наполнитель. Также может предварительно обрабатываться для снижения гигроскопичности в процессе эксплуатации. Доступны масляные и стекловолокнистые модификации.

Свойства и марки обрабатываемого нейлона (PA)

Как термопласт, нейлон обладает промышленной стойкостью к изменению pH (из-за разных температурных условий) и сопротивлением растворителям. Это может быть преимуществом в нефтехимической промышленности, где фторополимерные детали контактируют или подвергаются воздействию газа, масла или взрывов очистителей.

Также стоит отметить, что нейлон (PA) известен своей высокой кристалличностью, что обеспечивает более прочный и стойкий к деформации состав. Кроме того, использование нейлона снижает потребность в большом количестве смазки, уменьшает шум и устраняет проблемы износа, коррозии и заклинивания.

Нейлон 6 и нейлон 6/6 — две распространенные марки нейлона, их характеристики и применение заслуживают внимания. Они взаимозаменяемы во многих приложениях, но имеют различия в свойствах.

Нейлон 6 обычно производится в двух формах: высокопрочный для текстиля и высокопрочный для промышленного использования. Обычно формирует нитевую пряжу и стапльное волокно. В основном встречается в кордах шин, парашютах, канатах или промышленных веревках. Как и нейлон 6, нейлон 6/6 имеет множество промышленных применений — от тонкостенных деталей до крупных толстостенных подшипников. Также отличный кандидат на замену металла.

Преимущества нейлона:

1. Высокая механическая прочность, хорошая вязкость, высокие разрывное и сдавливающее усилие.

Удельная разрывная прочность выше, чем у металлов, удельная сжимательная — сопоставима с металлами, но жесткость ниже. Разрывная прочность близка к пределу текучести, более чем в 2 раза выше, чем у ABS. Сильная способность поглощать удар и вибрационные напряжения. Ударная вязкость гораздо выше обычных пластиков и лучше, чем у ацетальных смол.

2. Отличная усталостная стойкость.

Детали из нейлона сохраняют исходные механические свойства после повторных изгибов. PA обычно применяется там, где циклическая усталость очень явна: поручни эскалаторов, пластиковые ободы новых велосипедов и т.д.

3. Высокая точка размягчения и теплостойкость.

(Например, нейлон 46, высококристалличный нейлон имеет высокую температуру деформации под нагрузкой и может долго работать при 150 °C. После армирования PA66 стекловолокном температура деформации под нагрузкой может достигать 250 °C и выше).

4. Гладкая поверхность, малый коэффициент трения, износостойкость.

При использовании как подвижной механической детали — само смазывающийся, с низким шумом, может работать без смазки при невысоком трении; если смазка нужна для снижения трения или отвода тепла, можно использовать воду, масло, смазку. Поэтому как элемент передачи имеет долгий срок службы.

5. Коррозионная стойкость.

Очень стойк к щелочам и большинству солевых растворов, также к слабым кислотам, моторным маслам, бензину, стойк к ароматическим соединениям и обычным растворителям, инертен к ароматическим соединениям, но не стойк к сильным кислотам и окислителям. Устойчив к эрозии бензина, смазок, спиртов, слабых ударов, хорошая антиэйджинговая способность. Может использоваться как упаковочный материал для масел и топлива.

6. Самогасящийся, беззапаховый, нетоксичный, устойчивый к погодным воздействиям, иммунен к биологическому разложению, хорошая антибактериальная и антиплесневая стойкость.

7. Отличные электротехнические свойства.

Благодаря высокому объемному сопротивлению нейлон не легко пробивается высоким напряжением. В сухой среде можно использовать как промышленночастотный изоляционный материал; при высокой влажности сохраняет хорошую электроизоляцию.

8. Легкий, легко окрашиваем и формируется.

Низкая вязкость расплава, течет быстро. Высокая точка застывания, легко литье под давлением, высокая скорость формовки, короткий цикл, высокая производительность.

Недостатки нейлона (PA)

1. Плохая влагостойкость и размерная стабильность. Неровная толщина стенок вызывает искривление и деформацию механических деталей. Высокие требования к обработке. Не стойк к сильным кислотам и сильным окислителям. Нельзя использовать как кислотостойкий материал.
2. Плохая морозостойкость.
3. Плохие антистатические свойства.
4. Плохая теплостойкость (относительно других высокотемпературных пластиков).

Применение нейлона

Материал нейлона — инженерный термопласт, легко обрабатываемый, применяемый как различные механические конечные детали. Сегодня широко используется в разном: одежда, резина для корда шин, веревки, нити, множество литьевых деталей для транспорта и машин. Например, подшипники, втулки, колеса, ролики и т.д.