Втулка, ролик, направляющая, шестерня: детали, которые трутся о металл или о другой пластик, ломаются не от нагрузки, а от износа. Для них нужен материал, который скользит, не заедает и не стирается за срок службы изделия. Ниже — как отличить износостойкость от антифрикционности, какие термопласты работают на трение и почему пара трения и конструкция детали значат не меньше, чем материал.
Износостойкий и антифрикционный: в чём разница
| Свойство | Что это значит | Где важно |
|---|---|---|
| Износостойкость | Материал медленно стирается при трении и контакте | Ролики, направляющие, шестерни, защитные накладки |
| Антифрикционность | Низкий коэффициент трения: деталь скользит, не заедает, греется меньше | Втулки скольжения, ползуны, подшипники без смазки |
| Абразивный износ | Стирает твёрдая частица в зоне трения, например пыль или грязь | Детали в пыльной и грязной среде: сельхозтехника, стройка |
Эти свойства часто идут вместе, но не всегда: очень износостойкий материал может иметь высокое трение и сильно греться. Поэтому в запросе пишут не «износостойкий пластик», а условия: скорость, нагрузку, контртело и наличие смазки.
Какие материалы работают на трение
| Материал | Где применяют | Что учесть |
|---|---|---|
| POM (ацеталь) | Шестерни, втулки, ролики, направляющие: хорошая жёсткость и скольжение | Точные размеры, но чувствителен к нагреву и кислотам: литьё ПОМ |
| PA6, PA66 (полиамид) | Шестерни, ролики, детали под ударную нагрузку | Влага меняет размеры и свойства, нужна сушка: литьё полиамида |
| Марки с добавками (графит, MoS2, PTFE, масло) | Втулки и ползуны без смазки | Это «антифрикционные марки» у производителей сырья: меньше трение, но прочность, как правило, ниже, марку выбирают по техкарте |
| PE и PP | Накладки, направляющие, лёгкие скользящие детали | Хорошо скользят при малых нагрузках, но мягкие: литьё ПНД и ПП |
| TPU | Износостойкие эластичные ролики, накладки, уплотнения | Мягкий, нужен для ударной и абразивной среды: ТПЭ и TPU в литье |
| Стеклонаполненные марки | Нагруженные детали, жёсткость и прочность | Стекловолокно увеличивает износ контртела (стального вала): стеклонаполненные пластики |
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен считается одним из самых износостойких, но обычным литьём под давлением его, как правило, не перерабатывают: из него делают детали прессованием и механической обработкой. Поэтому для литья берут перечисленные выше материалы.
Пара трения и конструкция
| Пластик по стали | Важны твёрдость и шероховатость вала: слишком шероховатый вал быстро стирает пластик |
| Пластик по пластику | Пару часто делают из разных материалов, например ПОМ по ПА: одинаковые материалы чаще заедают, шумят и быстрее изнашиваются |
| Смазка | Сухое трение и работа со смазкой дают разные результаты; режим указывают в запросе |
| Нагрев от трения | При скорости и нагрузке трение греет деталь; нагретый пластик мягче и стирается быстрее |
| Зазоры и допуски | Размер зазора зависит от усадки и расширения материала: допуски при литье и усадка пластика |
Что в литье влияет на износ
Сырьё и сушка
Влажный полиамид даёт слабую поверхность и размерный разброс: сушка и подготовка сырья.
Режим и охлаждение
От температуры формы зависит структура поверхности и кристалличность. Резкое охлаждение даёт напряжения: охлаждение и время цикла.
Место впуска и линия разъёма
Рабочую поверхность не стоит делать местом впуска или линии разъёма: там остаются следы и перепады: точка впуска и линия разъёма.
Поверхность формы
Шероховатость детали повторяет поверхность гнезда: для трущейся детали её задают отдельно — текстура поверхности пресс-формы.
На страницах изготовления пластиковых деталей и литья на заказ завод называет в числе изделий кронштейны, втулки, шестерни и направляющие «с соблюдением допусков» и работу с инженерными пластиками. Конкретные антифрикционные марки и данные по износу на сайте не приведены: марку и пару трения согласовывайте при расчёте.
Часто задаваемые вопросы
Какой пластик самый износостойкий для литья?
Среди материалов, которые льют под давлением, на трение работают ПОМ и полиамид, а также их марки с графитом, MoS2 или PTFE. Самый износостойкий сверхвысокомолекулярный полиэтилен обычно перерабатывают другими методами.
Чем антифрикционная марка отличается от обычной?
В неё вводят добавки, которые снижают трение: графит, дисульфид молибдена, PTFE или масло. Деталь скользит лучше и греется меньше, но прочность, как правило, ниже.
Подойдёт ли пластик для работы без смазки?
Для небольших нагрузок и скоростей да: ПОМ, полиамид и антифрикционные марки работают без смазки. При высокой нагрузке расчёт и испытания обязательны.
Почему стеклонаполненный пластик не лучший для трения?
Стекловолокно повышает прочность, но делает поверхность абразивной: она быстро изнашивает контртело, а сама деталь стирается неравномерно.
Что указать в запросе, если деталь трётся?
Контртело (материал и твёрдость), скорость, нагрузку, температуру, наличие смазки и ожидаемый срок службы. По этим данным подбирают материал.
Деталь работает на трение?
Пришлите чертёж и условия: нагрузку, скорость и контртело. Подберём материал и оценим технологичность до запуска формы.
Читайте также: Литьё ПОМ: шестерни и точные детали · Литьё полиамида: сушка и особенности · Наполнители для пластика в литье · Втулки из антифрикционного пластика