Полиамид (ПА, нейлон) — инженерный термопласт, из которого льют шестерни, втулки, ролики, корпуса, фитинги, крепёж и другие детали, где нужны прочность, износостойкость и стойкость к трению. Чаще всего заказывают ПА6 и ПА66, нередко со стекловолокном. Это один из самых «капризных» материалов в литье: он тянет за собой сушку сырья, особую усадку и свои типовые дефекты. Ниже — о том, что важно учесть до запуска формы, а не о свойствах материала в целом.
ПА6 и ПА66: в чём разница на практике
Оба материала перерабатываются литьём под давлением и ведут себя похоже. Как правило, ПА66 жёстче и теплостойче, а ПА6 проще в переработке и чуть лучше переносит удар. Точные значения зависят от конкретной марки и поставщика сырья, поэтому выбор делают по технической карте марки, а не «по названию». Если на старой детали указан ПА6 или ПА66, это стоит сообщить при расчёте: замена одной марки на другую меняет усадку и режимы.
Сушка: самое важное для полиамида
Полиамид сильно впитывает влагу из воздуха. Влажные гранулы при нагреве дают пар, и это сразу видно на детали: серебристые полосы, пузыри, хрупкость, нестабильная текучесть расплава. Поэтому ПА сушат перед каждой переработкой, а вскрытый мешок не оставляют открытым надолго. Режим сушки (температура и время) берут из техкарты конкретной марки; общих «цифр на все случаи» нет. Общие принципы подготовки сырья — в материале сушка и подготовка сырья перед литьём, о входном контроле партии — в статье про входной контроль сырья.
Что ещё отличает литьё ПА
| Влага после литья | Готовая деталь тоже впитывает влагу из воздуха и немного меняет размеры и свойства; при жёстких допусках заранее оговаривают, в каком состоянии детали измеряют |
| Усадка | Полиамид — кристаллизующийся материал, усадка заметная и зависит от толщины стенки и режима охлаждения; размеры формы считают с учётом усадки конкретной марки |
| Текучесть расплава | Расплав ПА жидкотекучий и легко затекает в мелкие зазоры, поэтому на плохо подогнанных разъёмах возможен облой |
| Стекловолокно | Наполненные марки (ПА-СВ) жёстче и прочнее, но сильнее коробятся и изнашивают оснастку — подробнее в статье про стеклонаполненные пластики |
| Окраска и цвет | ПА окрашивают в массе; цвет и оттенок согласуют на образце — см. цветоподбор по RAL |
Типичные проблемы и что проверить
| Проблема | Вероятная причина | Что проверить |
|---|---|---|
| Серебристые полосы, пузыри | Влажное сырьё | Режим и время сушки, состояние упаковки, время «открытого» хранения гранул |
| Хрупкая деталь | Влага в сырье или перегрев расплава | Сушка, температура переработки, время пребывания расплава в цилиндре |
| Коробление | Неравномерная толщина стенки, ориентация волокон в наполненных марках | Геометрия детали, положение точки впуска, охлаждение |
| Размеры «уходят» после литья | Усадка и влагопоглощение | Когда и в каком состоянии измеряют детали, допуски на размеры |
| Облой по разъёму | Низкая вязкость расплава | Подгонка линии разъёма, усилие смыкания |
| Шероховатая поверхность, видны волокна | Стекловолокно у поверхности | Марка и доля наполнителя, текстура поверхности формы |
Что обсудить с заводом до запуска
Условия работы детали
Нагрузка, трение, температура, контакт с маслом или влагой — от этого зависит марка и наличие стекловолокна.
Марка материала
Если деталь уже существует, укажите марку или пришлите образец; технолог подберёт подходящую марку под вашу задачу.
Допуски и условия измерения
Заранее оговорите, какие размеры критичны и в каком состоянии (сразу после литья или после выдержки) их проверяют — см. допуски и точность размеров при литье.
Конструкция детали
Толщины стенок, рёбра и точка впуска влияют на коробление: толщина стенки, точка впуска.
Пробные отливки
Первые образцы показывают реальную усадку и поведение материала — это нормальный этап любого проекта с ПА.
Вопросы выбора между материалами разобраны в статье какой пластик выбрать для литья, а типовые дефекты — в материале дефекты литья пластмасс. Отдельно о литье полиэтилена и полипропилена — в этой статье.
Часто задаваемые вопросы
Нужно ли сушить полиамид перед литьём?
Да. ПА сильно впитывает влагу, и без сушки на деталях появляются полосы и пузыри, а прочность падает. Режим берут из техкарты конкретной марки сырья.
Чем ПА6 отличается от ПА66 при литье?
Они перерабатываются похоже, но отличаются теплостойкостью, жёсткостью и усадкой. Как правило, ПА66 жёстче и теплостойче. Точные данные есть в техкартах марок.
Зачем добавляют стекловолокно в полиамид?
Оно повышает жёсткость и прочность и снижает ползучесть. Расплата — больше коробление, более шероховатая поверхность и повышенный износ оснастки.
Почему деталь из полиамида меняет размеры после литья?
Из-за послеусадки и влагопоглощения: деталь постепенно впитывает влагу из воздуха. Для точных размеров заранее согласуют условия измерения.
Какие детали обычно льют из полиамида?
Шестерни, втулки, ролики, направляющие, фитинги, корпуса и крепёж — там, где нужны износостойкость и прочность. Подходит ли ПА вашей детали, подскажет технолог.
Нужна деталь из полиамида?
Расскажите, где она работает, и пришлите чертёж или образец — подберём марку и посчитаем проект.