Что такое капролон и его назначение

Современные строительные технологии предлагают для использования множество материалов, изготовленных на полимерной основе. Это эффективная универсальная альтернатива конструкциям из дерева, пластика, металла, которые используются в различных производственных отраслях.

Полимеры обладают лучшей механической прочностью, не поддаются агрессивному влиянию внешней среды. Одним из таких материалов является капролон. Это высокомолекулярное соединение, изделия из которого можно использовать в промышленных и бытовых условиях.

Термин, используемый для обозначения материала, несет общую смысловую нагрузку. Название вещества начали использовать в советские времена для обозначения поликапроамида. Синтетическое соединение получают в результате анионной полимеризации основного ингредиента – кристаллического капролактама. Внешне продукт выглядит как конструкционный полимер кремового или белого цвета.

У капролона нет запаха, не выделяет токсины, не содержит экологически вредных элементов. Материал отличается высоким диэлектрическим показателем, минимальным удельным весом. Изделия из поликапроамида в семь раз легче бронзового и других металлических сплавов, не уступая им по прочности.

Технические показатели, которыми обладает капролон, делают его стойким к прямому длительному ультрафиолетовому воздействию. Материал не теряет монолитности после продолжительного пребывания на открытом воздухе и под влиянием влажной или химической среды, не подвержен коррозии.

Вступая в контакт с агрессивными веществами, капролон сохраняет физические и химически-структурные свойства, проявляет стабильность во время эксплуатации. На капролон не оказывают разрушающее воздействие кетоны, масла, эфиры, углеводороды, обычные спирты, щелочные растворы, слабоконцентрированные кислоты.

Материал растворится под воздействием фенол-содержащих веществ, фторированных спиртов, уксусной, муравьиной или сильноконцентрированной кислоты.

Под влиянием механического трения на поверхностях изделий из капролона создается особый защитный слой, обеспечивающий высокие антифрикционные показатели. Снижение трения в контактных узлах понижает износ рабочих элементов. В отличие от бронзы и стальных сплавов, дешевые детали из капролона, используемые в механизмах, обладают в полтора раза большим эксплуатационным ресурсом.

Преимущества капролоновых деталей:

• облегченный удельный вес;
• отсутствие коррозии;
• нейтральность к агрессивным веществам и средам;
• износостойкость, монолитная прочность;
• самосмазывание рабочей поверхности;
• стойкость к термическим воздействиям;
• экологическая безвредность.

Показатель плотности капролона находится на уровне 1,15 г/см ³ или 1,14 г/см ³.

Первый вариант характерен для изделий литьевого происхождения, второй – для продуктов экструзивной обработки. Разница в том, что литые детали или изделия получают вследствие заливки в пресс-формы расплавленного сырья и последующего остывания на протяжении определенного периода в конкретных условиях. Экструзивное производство предполагает продавливание заготовки в вязком состоянии через специальное отверстие с целью придания определенной формы.

Технология производства влияет и на другие технические показатели изделий, такие как жесткость, стойкость к ударным воздействиям, уровень влагопоглощения, термостойкость. Отличия не существенные, но они решающие при выборе деталей из капролона для применения в машинном, авиационном производстве, других сферах применения.

Технические характеристики литьевого капролона:

• плотность – 1,15 г/см ³;
• упругость – 1700 МПа;
• жесткость по Бринеллю – 165 МПа;
• прочность при растяжении – 55 МПа;
• прочность на удар по Шарпи – 100 кДж/м ²;
• показатель поглощения воды – 2,2 %;
• наиболее низкий температурный порог – -30 °С;
• максимальный показатель температурного порога – +105 °С;
• цвет с оттенками – в светло-желтом диапазоне.

Технические характеристики экструзионного капролона:

• плотность – 1,14 г/см ³;
• упругость – 1400 МПа;
• жесткость по Бринеллю – 150 МПа;
• прочность при растяжении – 45 МПа;
• прочность на удар по Шарпи – 150 кДж/м ²;
• показатель поглощения воды – 2,6 %;
• минимальный температурный порог – -40 °С;
• максимальный температурный порог – +85 °С;
• цвет с оттенками – в бело-молочном диапазоне.

Обе разновидности материала показывают одинаковое электрическое сопротивление – 1014 Ом. Коэффициент трения по стальным поверхностям – на уровне 0,35.

Кроме вышеперечисленных технических характеристик, немаловажно, что капролон поглощает шум, снижает динамические нагрузки и вибрационные колебания. В обработке материал легко поддается механическому воздействию через фрезерование, точение, разрезание, сверление, шлифование.

Из синтетической заготовки, используя заводское оборудование, можно изготовить любой, более легкий и дешевый аналог металлической детали.

Изделия из капролона

Детали из синтетического материала, представлены в широком ассортименте.

Перечень не полностью отражает ассортимент возможной продукции, которую можно изготовить из капролона. Для покупателей важно то, что, помимо доступности сырья, удешевляется стоимость конечного продукта, благодаря простоте обработки заготовок. Детали из капролона на 35 % легче, чем металлические.

Важно, что технические характеристики соответствуют базисным эксплуатационным требованиям. Это раскрывает дополнительный потенциал материала, который успешно используют инженеры и механики при ремонте изношенных деталей из металла механизмов тяжелой техники. Аналогичные недорогие изделия из капролона обеспечивают высокую надежность и эффективность.

Аналоги и разновидности капролона

Название материала «капролон», который используется на территории постсоветского пространства, следует принимать как термин, придуманный для обозначения поликапроамида. Второе название вещества для изготовления капролоновых деталей – полиамид (ПА). Запатентованные названия производителей дальнего зарубежья: Tecamid, Ertalon, Текаст, Ультралон, Нейлон. И это не полный перечень аналогов.

Также на постсоветском пространстве материал обозначают как полиамид блочный (ПА-б), благодаря внешнему сходству с формой блока, в которой заготовки изначально производились. В последнее время капролон чаще встречается в виде стержней, втулок, гранул или листов. Блочная форма невыгодная, при обработке дает большое количество отходов.

В зависимости от нагрузок, предлагается полиамид двух структурных модификаций с отличающимися техническими характеристиками. Материал бывает ПА-б простой и ПА-б маслонаполненный. Это значит, что в структуре материала содержится специальный смазочный ингредиент. Внешнее отличие последнего выражается не в светлом, а черном окрасе.

Также в темных тонах выпускается ПА-б (МДМ) с дисульфидом молибдена и ПА-6 (МГ) с графитным наполнителем. В этой категории предлагается полиамид ПА-6, в структуре которого содержится стекловолокно. Добавка придает материалу особую прочность. Среди других модификаций, о которых стоит упомянуть, есть полиамид-11 и -12. Особенность разновидностей в том, что они не подвержены старению.

Также разработаны полиамиды с приставками -46, -66, -610. Они обладают улучшенными, при сравнении с ПА-б, техническими качествами. Выбирая любой из указанных материалов, необходимо учитывать, что это не аналоги, а структурные модификации капролона.