
Якщо ви коли-небудь підбирали матеріал для напрямної втулки, шестерні, ви стикалися з поліацеталем або капролоном: зовні вони схожі, часто стоять поруч у каталогах. Це два міцні інженерні пластики, які добре переносять тертя, не бояться навантаження та обробляються на звичайних фрезерних й токарних верстатах. Обидва широко використовують:
При цьому вони коштують приблизно однаково. Різниця у властивостях, а не в ціні.

Капролон міцний і пружний: він трохи деформується під навантаженням, але потім повертається у вихідну форму. Тому добре витримує удари, вібрацію та працює без сколів навіть у важких умовах.
Поліацеталь, навпаки, майже не деформується. Він твердий, зберігає точну геометрію виробу навіть при перепадах температури або вологості. Його використовують там, де важливі мінімальні допуски. Наприклад, коли отвір під підшипник має точно «сісти» без люфту і не попливти з часом.
Так, якщо мова йде про напрямну, якою рухається візок в пакувальному автоматі, пріоритет у міцності та стійкості до вібрацій. Така напрямна регулярно приймає ударні та змінні навантаження, особливо якщо візок різко стартує і гальмує. Для цього добре підходить капролоновий лист товщиною 30-40 мм. З нього виточують масивні деталі, що працюють на вигин, з можливістю незначної пружної деформації. Навіть якщо у конструкції є легкі перекоси чи удари, капролон це «вибачає», він не дає тріщин і не розколюється. Геометрична точність тут вторинна: якщо напрямна відхилиться кілька десятків соток, на роботі устаткування це позначиться.
А ось якщо ви збираєте черв'ячну пару, скажімо, вал із модулем 1 і посадкою під зачеплення ±0,02 мм, капролон не дасть потрібної стабільності. Він вбирає вологу з повітря і це може змінити розмір деталі на 0,1 мм і більше. Для точної передачі обертання неприпустимо: з'явиться шум, люфт, знос. У таких випадках беруть поліацеталь (POM-C). Він стабільний за розмірами навіть у сирих приміщеннях, не деформується, не набухає, його можна точно обробити під потрібну посадку і бути впевненим, що через місяць вона не зміниться. Зубчасте колесо з поліацеталю можна точити з допуском H7/h6 і не боятися, що воно розбухне, деформується або змінить розмір через вологу.
Далі ми докладніше розглянемо характеристики капролону, властивості поліацеталю, та порівняємо їх між собою.
Капролон – це різновид полімеру поліаміду-6, який виробляють методом лиття. Матеріал щільний, в'язкий, не кришиться при ударі та підходить для деталей, що працюють під змінним навантаженням. Його беруть, коли планується виготовлення великих деталей, які працюватимуть у промисловості, брудному середовищі, під ударом, без ідеального мастила.
Капролон найчастіше продається в:
Маслонаповнені марки темніші за кольором, з більш гладкою поверхнею.
У деревообробному устаткуванні клієнти "Електропласт" використовували білі стрижні капролону Ø80-100 мм для втулок подачі. Вони не клинили, не боялися перевантаження від вібрації, і навіть за відсутності мастила витримували до пів року безперебійної роботи.
Поліацеталь (маркується як POM-C, ПОМ-С) візуально схожий, але поводиться по-іншому. Його теж випускають у вигляді листів та прутків, білих або чорних, з характерним “жирним” блиском. Якщо постукати прутком, почуєте дзвін, як від порцеляни. На дотик слизький, як натертий воском пластик.
Матеріал вибирають важлива геометрія, точна посадка, стабільність розмірів при контакті з вологою. Беріть його, якщо планується виробництво:
Розберемо характеристики поліацеталю порівняно з капролоном докладніше.

Головна різниця між капролоном та поліацеталем у тому, як вони реагують на динамічне навантаження.
Також важливо враховувати тривалий вплив навантаження. Капролон під тиском може поступово деформуватися, особливо за підвищеної температури. Поліацеталь у таких умовах залишається стабільним та не розслабляється з часом.
Капролон витримує показники до +110 °C, але короткочасні. Не любить сухе тертя: при перегріві розм'якшується, з'являються задирки. Тому, якщо мова йде про рухливу втулку, яку не можна змащувати, краще використовувати стрижень капролоновий маслонаповнений, який:
Один клієнт ставив такі втулки в преси для лиття алюмінію: вони витримували до 6 місяців безперервної роботи при температурі до 90 °C.
Поліацеталь теж працює до +100 °C, але у нього вища стабільність під навантаженням. У механізмах, де крутиться вал, ходить шарнір або рухається шестерня, що стабільно тримає форму. Коефіцієнт тертя з металом низький і навіть без мастила можна отримати хороші параметри ковзання. Наші клієнти ставили POM-C у:
Головне забезпечити відведення тепла, якщо температура наближається до 100 °C: перегрів може призвести до внутрішньої деградації матеріалу.
Виникає питання: то що краще – поліацеталь чи капролон маслонаповнений? Якщо потрібна стабільність під навантаженням, точні посадки та робота при температурі до 100 °C, краще вибрати поліацеталь. А ось для втулок із сухим тертям, ударами та вібрацією більше підійде маслонаповнений капролон: він тихіше, довше живе та прощає навантаження.
Обговорюючи, чим відрізняється капролон від фторопласту ми вже згадували, що найбільший практичний мінус капролону – його гігроскопічність. Навіть якщо деталь не торкається води, вона вбирає вологу з повітря. Через тиждень у сирому цеху втулка діаметром 40 мм може "плисти" до 40,1 мм. При щільній посадці це вже перекіс, зношування, заїдання. Особливо це критично, якщо:
Поліацеталь майже не вбирає воду, навіть в агресивному середовищі. В автоматах розливу, де є волога, конденсат та мийні засоби поліацеталеві напрямні працюють роками.
Через особливі властивості капролону (в'язкості та низької теплопровідності) йому потрібен гострий інструмент і правильна подача. Якщо подача слабка, матеріал починає плавитися і тягнутися. Якщо різка, може захоплювати різець, особливо на малих діаметрах.
При виготовленні втулки Ø 50 мм часто доводиться давати проїзд двічі: перший грубо, другий із чистовим припуском та ефективним охолодженням.
Поліацеталь у цьому плані – це мрія технолога. Чиста, коротка стружка, рівна поверхня без припіків та плавлення. При нарізанні зубів шестерень можна легко витримати форму, а різьблення виходить чітке, без замилювання. Єдиний мінус: при перегріві може дати різкий запах і обвуглитись, так що швидкість та охолодження контролювати треба чітко.
|
Параметр |
Капролон (ПА6) |
Поліацеталь (POM) |
|
Міцність |
Висока, особливо при ударних навантаженнях |
Дуже висока, але більш крихкий при ударах |
|
Зносостійкість |
Відмінна |
Відмінна |
|
Вологопоглинання |
Високе (до 3%) |
Дуже низьке (<0,3%) |
|
Стабільність розмірів |
Середня, залежить від вологості |
Висока |
|
Температурний діапазон |
від –40°C до +100°C |
від –40°C до +110°C |
|
Хімічна стійкість |
Стійкий до мастил, чутливий до кислот |
Відмінна, стійкий до більшості хімічних речовин |
|
Ковзальні властивості |
Хороші |
Дуже хороші |
|
Обробка на верстатах |
Добре обробляється |
Відмінно піддається точної механічній обробці |
|
Поглинання шуму / віброізоляція |
Хороше |
Середнє |
|
Ударна в’язкість |
Висока |
Нижча, ніж у капролону |
|
Тип застосування |
Втулки, шестерні, напрямні |
Точні деталі, шестерні, клапани |
|
Ціна |
Зазвичай дешевший |
Зазвичай дорожчий |

