Пластмассы, применяемые при производстве оборудования.

Для изготовления различных деталей оборудования применяются пласт­массы, полученные на основе как термопластичных, так и термореактивных смол или же их смесей.

Полиамиды при обычных температурах твердые и эластичные, а при температуре 160... 240°С переходят в жидкое состояние. Обладают высокой ударной прочностью, высокими антифрикционными свойствами (могут работать без смазки), химической стойкостью к нефтепродуктам и некоторым агрессивным жидкостям и газам, в нагретом состоянии легко заполняют формы.

Из полиамидов, в том числе из капрона (поликапролактама), можно изготовлять большое количество разнообразных машиностроительных деталей: втулки (педалей, дверных петель, ограждений и др.), вкладыши, корпусы сальников, шестерни (привода приборов и др.), манжеты, стеклодержатели, патроны ламп, выключатели, корпусы и крышки карбюратора, детали сливного краника (пробка, корпус), корпусы габаритных фонарей, оконные рамы и др.

Недостатком деталей из полиамидных смол является некото­рая нестабильность относительно первоначальных размеров и физико-механических свойств, а также склонность к влагопоглощению и влагоотдаче. Полиамиды используются также в качестве сырья для получения пленок и волокон.

Акрилопласты широкое применение находят в виде листов орга­нического стекла (плексиглас). Из этих пластмасс изготовляют пылезащитные линзы, внутренние плафоны, стекла сигнальных фонарей, стекла верхних и задних окон кабин, ограждений и другие детали.

Поливинилхлориды — это пластмассы, среди которых видное место занимает винипласт (непластифицированный поливинилхлорид). Для винипласта характерны большая ударная прочность, высокая химическая стойкость (в частности, к кислотами и щелочам, бензину, смазочным маслам и спирту), хорошие электроизолирующие свойства, он негорюч. Из-за невысокой теплостой­кости температура изделий из винипластов не должна превышать 60°С. При низкой температуре появляется хрупкость.

Винипласт применяют для изготовления банок аккумулятор­ных батарей, прокладок, уплотнителей, внутренней обшивки корпусов. Пластифицированный поливинилхлорид используется для получения обивочных материалов (текстовинита и павинола) пу­тем нанесения пленки на хлопчатобумажную ткань, изготовления трубок масло- и топливопроводов, профилей и других деталей.

Фторопласты используют для деталей, работающих в химических средах и при повышенной температуре. Исключительно высокие антифрикционные свойства фторопластов, к сожалению, не всегда могут быть использованы, так как этот пластический материал неработоспособен при значительных удельных давлени­ях и линейных скоростях в подшипнике.

Полиэтилены относятся к числу пластмасс из наиболее легких смол, имеющих плотность 950... 965 кг/м³. В зависимости от спосо­ба производства различают полиэтилен высокого (ВД), низкого (НД) и среднего (СД) давления. Полиэтилен обладает хорошей химической стойкостью и электроизоляционными свойствами, эластичностью (в том числе при низких температурах), повышен­ной разрывной прочностью, хорошо окрашивается в любой цвет. К недостаткам относятся значительная термическая усадка (поли­этилен ВД), малая текучесть (полиэтилен НД), горючесть, повы­шенное старение.

Из полиэтилена ВД изготовляют крышки, кнопки, осветитель­ные плафоны, трубки, прокладки и другие детали, а также плен­ку, на основе которой получают драпировочные и обивочные ткани для сидений и спинок. Полиэтилен НД в порошкообразном виде используют для газопламенного напыления.

Полистиролы обладают высокими диэлектрическими свойства­ми, плотностью, равной 1050... 1080 кг/м³, абсолютной водостой­костью, стойкостью к растворам кислот, щелочей, атмосферостойкостью, сохраняют прочность при низких температурах, легко окрашиваются в любой цвет.

В то же время полистиролы недостаточно теплостойки (при температуре около 80 °С детали из него начинают деформировать­ся, а при обычной температуре обладают хрупкостью), горючи, недостаточно химически стойки к действию бензина.

Из полистиролов изготовляют стекла приборов освещения, сигнальные стекла, кнопки, детали электроарматуры и др.

Этролы хорошо формуются (этилцеллюлозные изделия), но с повышением температуры их прочность заметно снижается. Они растворяются в активных растворителях (ацетоне и спирте), но не подвержены химическому воздействию нефтепродуктов.

Из этролов изготовляют рулевые колеса, ручки, кнопки при­боров, щитки и др.

Среди пластмасс на основе термореактивных смол наибольшее распространение при изготовлении ремонтныхдеталей получили фенопласты, основой которых являются фенолформальдегидные смолы. Фенопласты имеют хорошие механические и диэлектрические свойства, высокую водостойкость, химическую стойкость к нефтепродуктам и кислотам, достаточную твердость. Фенопласты классифицируются по наполнителю.

При изготовлении ремонтных деталей(запчастей) из фенопластов наи­более часто применяют так называемые слоистые пластики — асботекстолит, текстолит, гетинакс.

Асботекстолит получают горячим прессованием асбестовой ткани, пропитанной резольной смолой. Иногда асбестовая ткань армируется медной проволокой для повышения прочности и теп­лопроводности. Асботекстолит обладает высокой теплостойкостью и хорошими фрикционными качествами. Он используется для из­готовления тормозных накладок и накладок дисков сцепления. Асботекстолит не следует подвергать действию температуры свыше 370 °С во избежание разрушения асбеста из-за потери им гигро­скопической воды, а также следует избегать контакта его с водой и маслом, так как при этом снижается коэффициент трения. Если коэффициент трения сухого асботекстолита составляет 0,30...0,38, то при попадании масла он снижается до 0,05... 0,07. Замасленные асботекстолитовые накладки промывают бензином.

Текстолит изготовляют, используя в качестве наполнителя хлопчатобумажную ткань, которая пропитывается резольной смо­лой и спрессовывается в горячем состоянии. Он помимо хороших диэлектрических свойств обладает высокими стойкостью к исти­ранию и механической прочностью, последняя, однако, несколько снижается при повышении температуры. Поэтому из текстолита кроме изоляционных деталей приборов электрообору­дования изготовляют шестерни и упорные шайбы распределитель­ного вала. Текстолитовые шестерни надежно работают в условиях постоянной циркуляции масла, исключающей их перегрев и раз­рушение вследствие низкой теплопроводности текстолита.

Гетинакс готовят горячей прессовкой листов бумаги, пропи­танных резольной смолой. Гетинакс обладает высокими диэлект­рическими свойствами, но меньшей, чем текстолит, механиче­ской прочностью.

Применяется для изготовления изоляционных деталей элект­рооборудования.

Стеклопластики изготовляют из синтетических смол (связую­щих) и стеклянного волокна (армирующий и усиливающий на­полнитель). В качестве связующих чаще всего используются эпок­сидные, фенолформальдегидные, полиэфирные и кремнийорганические смолы. Наполнитель — стеклянное волокно, состоящее из тончайших нитей толщиной 0,003... 0,011мм (чаще всего тол­щиной 0,007...0,009 мм), которые тысячами пронизывают каждый квадратный миллиметр пластмассы. Например, при тол­щине нити 0,007мм на площади 1мм² размещаются 10 тыс. нитей. Нить такой толщины длиной до 150км получают из стеклян­ного шарика диаметром всего лишь около 2см.

Стеклопластики обладают высокой механической прочностью, плотностью, хорошими электро­изоляционными свойствами и стойкостью против воздействия воды, масел, топлив, разбавлен­ных кислот и щелочей и многих органических растворителей. Та­ким высоким качеством они обя­заны наполнителю — стеклово­локну. В настоящее время получа­ют стеклопластики с пределом прочности до 650 МПа, т. е. выше, чем у стали марки 40 (580 МПа). Стеклопластиковая нить выдер­живает на разрыв нагрузки, в 5 — 6 раз большие, чем нейлоновая, сохраняет свои свойства при нагреве до 500...600°С. Высокую механическую прочность и эластичность стеклопластиковая нить приобретает при указан­ной ранее толщине. С увеличением толщины ее показатели сни­жаются.

Для получения прочных стеклопластиков используется стекло­ткань из так называемого «непрерывного волокна».

Штапельное стекловолокно имеет длину нитей 3...5 см и тол­щину 0,5...2 мкм. Его получают более производительными мето­дами, оно дешевле, чем стеклопластиковое волокно, и широко используется для изготовления тепло- и звукоизоляционных про­кладок; плотность такого материала 25 кг/м³.

Особенно большой интерес в последнее время специалисты-ремонтники проявляют к полимерным композиционным материалам, обладающим малой плотностью, высокими физико-механическим свойствами и химической стабильностью. Детали, полученные из одного из таких новых материалов — стеклоармированного модифицированного полипропилена методом штампов­ки, имеют небольшую технологическую усадку после формовки (0,2 %), не подвержены короблению. Длительное воздействие воды и агрессивных жидкостей, циклически меняющихся температур и солнечной радиации существенного влияния на свойства выпол­ненных из него деталей не оказывают. Он также стоек в условиях знакопеременных нагрузок.

Интересным направлением исследований является создание облегченных конструкций на базе термопластов, армированных органическими волокнами. Применение получаемых при этом органопластов в автомобильной промышленности в настоящее вре­мя сдерживается достаточно высокой стоимостью органических термостойких волокон. Однако можно надеяться, что благодаря успехам в области производства химических волокон ситуация изменится

Пенопластыи поропласты изготовляют на основе термоплас­тичных (полистирол, полиуретан, поливинилхлорид и др.) и тер­мореактивных (фенольных, эпоксидных) смол. Они относятся к газонаполненным пластмассам, т.е. к пластмассам с высоким (до 95 %) содержанием газовых или воздушных включений. Благо­даря этому они отличаются малой плотностью, часто не превы­шающей 30...40 кг/м³, высокими тепло- и звукоизоляционными свойствами. У пенопластов (ячеистых газонаполненных пластмасс) воздушные макро- и микроскопические ячейки не соединяются между собой, а у поропластов (пористых газонаполненных пласт­масс) заполненные воздухом полости сообщаются между собой.

Пенопласты (например, пенополиуретан, обладающий высокой эластичностью) в настоящее время используют для изготовления автомобильных подушек и спинок, противоударных прокладок, подлокотников и подголовников. Жесткие пенопласты и поропла­сты используют для тепло- и звукоизоляции.