APLIKACE
PLASTŮ
VE
STROJÍRENSKÝCH
PA
- používá
se nejčastěji , má vysokou vrubovou
SOUČÁSTECH.
houževnatost, výborné tlumící vlastnosti a také v otěru. Je to
jsou vybrány jen ty nejdůležitější aplikace
výhodná kombinace pevnosti a houževnatosti. Nižší modul pružnosti E způsobuje větší ohýbání zubů při zatížení. Vysoušením se u PA.6 zhoršují vlastnosti. PA 6.6 má vyšší mez
1. OZUBENÁ KOLA. používají se pro přenosy menších sil a nižších
únavy PA 11 a 12 mají nepatrnou navlhavost, lepší rozměrovou
obvodových rychlostí v provozech bez mazání. Mají dobré
stálost za vlhka, ale snesou menší zatížení . APA ( alkalický
tlumení vibrací a rázu, tichý chod a odolnost proti korozi.
polyamid)- bloky pro obrábění.
Menší a přesná ozubená kola se vyrábějí vstřikováním. Velká
PA se dá plnit:
se odlévají popř. obrábějí z bloků.
houževnatost skleněnými vlákny, při pohybu za sucha se vlákna
Volba materiálu : v oblasti zubů dynamicky namáháme, proto
drtí teflonem, zlepšuje kluzné vlastnosti
je nutné aby zvolený plast měl tyto vlastnosti :
POM - má vysoký stupeň krystalinity a tím velkou pevnost a
- vysokou mez únavy
tuhost , ale je citlivější
- velkou rázovou a vrubovou houževnatost
rozměrová stabilita. Tlumení je o něco horší
- minimální tření a velkou otěruvzdornost
vysoký E. Hodí se na více zatížená ozubená kola bez rázového
grafitem, zlepšuje kluznost, ale zhoršuje
na tlaky, nízká navlhavost, dobrá než u PA, ale
namáhání do teploty 90 °C. Ke zlepšení tření se použije
- vyhovující rozměrovou stabilitu při změně teplot a vlhkosti - schopnost tlumit rázy a chvění
plnivo PTFE. Grafitem
- odolnost proti zvýšené teplotě, vodě, mazivům a jiným
TEXTIT - ( PERTINAX) -vrstvené desky, polotovar při
chemikáliím používaným ve strojírenství
obrábění, vysoká pevnost, E
1
ani skleněnými vlákny se neplní.
a mechanické vlastnosti se s
teplotou nemění. Dobrá rozměrová stabilita i
otěruvzdornost.
Materiál spoluzabírajícího kola může být kov ( častěji)
Hodí se pro menší moduly ozubení pod 2 mm.
nebo plast, ale jiný druh. Používá se ocel o tvrdosti 55 HRC,
KARTIT - jen na malá ozubená kola, podobné složení jako
pokud je plast plněn skleněnými vlákny je lepší ocel kalená. Pokud jsou obě kola z plastů musíme omezit rychlost a
TEXTIT, ale tenké desky ze kterých se hotová kola vystřihují. Použití v elekrtotechnice.
zabránit místnímu přehřátí. Nejméně příznivý je záběr dvou
PUR -zesíťovaný o tvrdosti 65 až 95 Shore A se používá pro
ozubených kol ze stejného plastu. Výhodná je kombibace např.
velmi málo zatížená
Jedno z POM a druhé z PA 6.6.
ozubená kola s vysokým tlumením a
nehlučným chodem. 2. KLUZNÁ LOŽISKA.
PET a PBT - jsou vhodné pro vstřikovaná ozubená kola s
jedna z hlavních oblastí použití plastů, ušetří se barevné
nosností a otěruvzdorností podobnou POM , ale s větší rozměrovou stabilitou a vyšší teplotní odolností 100
až
kovy a není třeba olejové mazání. V textilním a potravinářském
110
°C.
průmyslu je to nezbytné, nelze použít olej. Plastová ložiska
VYSOKOMOLEKULÁRNÍ PE - obráběním ozubených kol
lépe tlumí rázy a chvění. Nevýhodou je špatný odvod tepla,
z bloků pro chemicky
proto provoz za sucha bývá omezen na malé třecí rychlosti do 2
agresivní prostředí, má však nižší
ms-1 . Další nevýhodou je menší únosnost, tuhost a teplotní
únosnost než PA a POM. PI
odolnost, přesnost uložení. Ke zlepšení životnosti, tam kde to
- ve speciálních případech do teplot až 250, krátkodobě
až 350 °C- obráběním
jde, se přimazává.
bloků.
Volba materiálu: U samonosných kluzných pouzder a výstelek uložených v pánvích požadujeme nízký součinitel tření, velkou odolnost 2
proti opotřebení, vyhovující tepl. odolnost, relativně dobrý
mírně se tím zhorší otěruvzdornost..
odvod tepla a také korozivzdornost. Jde-li o samonosné
poskytuje plnivo 30% SV + 15% jemný prášek PTFE.
plastové ložisko, musí být navíc ještě pevné, tuhé a odolné proti
Dobré
výsledky
Proti neplněnému plastu má tento systém 5x větší
krípu.
únosnost, větší tuhost, nižší
kríp
a
malou
teplotní
Pro kluzná ložiska nejvhodnější plasty s heterogenní
roztažnost. Ale PA je navlhavé a vykazuje velký kríp, není
strukturou TEXTIT nebo semikrystalické termoplasty. Musí mít
vhodné na skříně, víka a a nosné součásti v nichž
nízký koeficient tření za sucha a dobrou otěruvzdornost.
bychom chtěli přesně uložit
hřídele nebo čepy.
Ocelový hřídel musí mít optimální tvrdost a povrchovou
Porovité PA - lisuje se za studena tak, aby byl výlisek
drsnost.
porovitý, potom spékání. Do
pórů se nechá nasáknout
olej, který přimazává. Malé tření, vysoká únosnost. Po PA
- je nejpoužívanější plast na kluzná ložiska - výborná
odolnost proti opotřebení, kombinace
pevnosti
spotřebování zásoby oleje dojde k zahřátí a natavení.
a
POM -má lepší rozměrovou stabilitu než PA a je vhodný jak
houževnatosti hlavně PA 6 a PA 6.6. Zvlášť výhodné jsou
na vstřikovaná pouzdra,
druhy s rovnoměrnou jemnozrnou krystalickou strukturou.
jsou otvory pro uložení hřídelů. Má však
Ložisková
a nehodí pro provoz za sucha, musíme občas přimazat. Přísada
pouzdra se vyrábějí vstřikováním. PA 11 a 12 lze
i nanášet jako kluzné vrstvy
0,1 až 0,3 mm na nosná
tak i na větší nosné součásti v nichž větší opotřebení
sirníku molybdeničitého snižuje tření bez zhoršení
kovová pouzdra. APA odléváme. Plníme grafitem nebo
otěruvzdornosti. Používá se
sirníkem molybdeničitým ( molika) - snižují tření a kríp.
pro
jemnou
mechaniku,
mimořádně nízký součinitel tření. Dále POM + 22 %
Dále se jako plnivo může použít vysokomolekulární PE, ale
orientovaných
vláken
vysokomolekulárního PE 3
z
PTFE,
totéž
( levnější)
i
přísada
PET,PTB - přesná a rozměrově stabilní vstřikovaná l,ožiska se
ložiska válcovacích stolic, vodních turbín bagrů, mají malý
zvýšenou tepelnou odolností, plníme-li 30% SV + 15%
kríp.
práškový PTFE, výsoká únosnost do
rychlosti 0,5 ms-1 .
Mají vysokou únosnost.
ELASTOMERY - speciální ložiska s vysokým tlumením a
PE+PP - mají malé tření, dobrou chemickou odolnost, ale
tichým chodem - ložiska
velký otěr, malou únosnost
čepů u podvozků nákladních automobilů,
a
malou
tepl.
odolnost.
lodních šroubů, výstelky kulových chladí
se
Obráběním bloků z vysokomolekulárního PE, nebo se vstřikují
vodou, jen jako výstelky.
z PP + 30% SV + 15% PTFE.
PTFE - mimořádně nízký součinitel tření, ale neplněný má
PI
malou pevnost, vysoký
- je drahý, proto jen ve speciálních případech. Obrábějí
se ložisková pouzdra z
otěr,
velký
kríp
a
teplotní
roztažnost. Jen pro malá zatížení a rychlosti. Přísada 15%
bloků a snesou teploty 250 °C,
krátkodobě až 400 °C. Mají velkou únosnost a odolávají
grafitu zlepšuje otěruvzdornost, totéž 60% bronzový prášek
oxidaci a záření. Plnění grafitem, nižší tření a lepší odolnost
nebo 25%
proti opotřebení.
ale zvýší souč. tření. Využití jako folie a volné výstelky do kovových pánví. PGL
AMORFNÍ TERMOPLASTY - špatná otěruvzdornost, jen pro nepatrná zatížení a případech,
PC-
rychlosti.
elektroizolační
Jen
ve
vlastnosti,
speciálních PVC
koksový prášek, 15-25% SV zlepší tuhost a kríp,
ložiska - EPOXY + SV+PTFE vlákna, vnitřní kluzná vrstva,
-
snesou vysoké zatížení , nízký otěr,
kyselinoodolnost.
teplotní odolnost do
150°C a roztažnost jako ocel.
TEXIT - ve tvaru navíjených trubek a tyčí je vhodný k
METALOPLASTICKÁ LOŽISKA - kombinace nosné
obrábění ložiskových pouzder
kovové pánve s tenkou
o velké tuhosti, únosnosti a
rozměrové stability. Dobře snášejí rázy - těžké provozy
-
kluznou vrstvou z plastu odolnou
proti otěru a co nejméně bránící odvodu tepla.
4
DU ložiska - 3 vrstvy -
1. jednostranně poměděný ocelový
Metaloplast
plech
SP-25
ložiskový
Bronzová tkanina ( siťka) na 2. vrstva 0,3 mm tl. vyrobená
spékáním bronzu s mědí +
materiál níž
je
foliového
typu.
naválcovaná
směs
PTFE a grafitu. Siťka se přilepí epoxidovým lepidlem do
20-30% pórů
ocelové pánve. Ložiskové výstelky, prstence.
vyplňuje PTFE a olověnný prášek 3. kluzná vrstva tenká 0,02mm obsahující směs PTFE a
olova.
vlastnosti jednotlivých vrstev:
1.
pevnost,
3. POTRUBÍ. tuhost,
odolnost proti atmosferické i půdní korozi, chemikáliím,
stabilita
nízká 2. odvádí teplo a je
měrná
hmotnost,
snadná
manipulace,
doprava,
otěruvzdornost, elektroizolační vlastnosti, a levná výroba
zásobárnou PTFE
vytlačováním. Nevýhoda je malá pevnost a sklon ke krípu. 3. nízké tření
pro potravinářský průmysl
neobsahuje olovo. DU ložiska
Volba materiálu.
snesou teplotu do 200°C.
1. Nevyztužené plasty . PVC - výhodou je dostatečná pevnost a tuhost, odolnost proti
DX ložiska jako DU, ale druhá vrstva neobsahuje PTFE, ale
krípu, nízká teplotní
POM. POM tvoří i kluznou vrstičku. Vlastnosti horší než DU,
kyselinám a zásadám i. jiným chemikáliím,
ale výhoda jejich třecí plocha se dá
schopnost ,snadné svařování a lepení. Nevýhodou je poměrná
obrábět a leštit, takže
se průměr ložiska může přizpůsobit čepu.
roztažnost, dobrá odolnost proti samozhášecí
křehkost, zvláště za nízkých teplot a nízká teplotní odolnost. Vnější průměr 5- 160 mm, stěný tlusté 4-6 mm pro 5
chemický průmysl. Odpadní d = 500 mm a
pro zemní plyn
použití v chemii, potravinářství, zdravotnictví , labotatorní
d = 300 mm. Drenážní 40-90 mm. Do průměru 400-500 mm se
technice apod. Vytlačovány do d = 300 mm, větší než
vyrábějí vytlačováním, velkoprůměrové až 3000 mm se vyrábějí navíjením pásu
na
předehřáté
Navíjený pás se přitlačuje k jádru válečky a
ocelové
1000 mm svařujeme z
jádro.
desek. Meliorační trubky - děrované
vlnité hadice. Použitelnost -40-+50°C.
přezahující
Zasíťovaný PE - zvýšená dlouhodobá pevnost a houževnatost,
části se tlakem svaří. Teplotní rozmezí použitelnosti je 0-60°C.
odolává krípu a korozi
PVC měkčený - zvýšená houževnatost za mrazu, stabilizován
horké vody a pro teplovodní topení. Trubky lze
proti UV, povětrnosti,
jen mechanicky odolnost -40-+100°C, krátkodobě až 150°C.
do venkovního prostředí -20-+60°C.
za napětí, používá se pro rozvod spojovat
Okapové trubky, okna, žlaby.
PP - oproti PE má větší dlouhodobou pevnost při zvýšených
PE - nízká hmotnost, velká houževnatost i za mrazu, velmi
teplotách, lépe odolává
dobrá chemická odolnost, ale vlastnosti závislé ne teplotě,
odolává povětrnostním vlivům a při nízkých
velká teplotní roztažnost, sklon ke krípu a
0°C křehne. Pro velkou tuhost se trubky nedají navíjet.
korozi
za
tečení a korozi za napětí. Spatně teplotách
pod
napětí.
Vyrábějí
PE rozvětvený - dlouhé ohebné trubky, které lze do průměru
mm. Dále se vyrábějí
180mm navíjet na buben.
nestačí teplotní odolnost PE , rozvod horké
PE lineární - větší pevnost při zvýšených teplotách, nelze
chemickém průmyslu. Pro venkovní použití přísada aktivních
navíjet
sazí.
zvětšená teplotní roztažnost,
potrubí, zemědělství, zahradnictví.
Přidávají se aktivní saze - černá barva
stabilizace.
tenkostěnné
trubičky,
tam
vody,a
kde v
PP samozhášející - bezpečný proti hoření nevýhoda je
polyetylenové trubky se hodí pro venkovní použití, vodovodní a odpadní
se v délkách 6 m pro tlaky do 1 MPa d = 25-140
vody, kde je špatně chlazeno.
Další 6
používá se na rozvod horké
beztlakové hadice pro vodu, olej, benzín, naftu, chladící
PB - (polybutylen) vysoká molekulová hmotnost ( patří ještě k polyolefinům) -
směsi převážně pro automobilový průmysl. Silikonový kaučuk
velmi dobrá dlouhodobá pevnost není
náchylný ke korozi za napětí ani ke krípu.
se používá na hadice ve
Navíjet se dají
zdravotnoctví
-80
až
+180°C.
Odolnost proti povětrnosti dobrá.
jen trubky s malým d. Do tlaku 1 MPa. d = 10-1000 mm. ABS - vysoká rázová a vrubová houševnatost i za mrazu , antistatický, samozhášející ,
3. Reaktoplasty.
snáší vyšší teploty než PE a
PVC, ale nedosahuje jejich chemické odolnosti.
kyselinotvorné pryskyřice, skelné lamináty s výstelkami
Odolnost
z PVC,PE,PP,PTFE Epoxidové skelné lamináty.
proti povětrnosti není dobrá, vyšší cena. Hlavně na odpadní potrubí
pro horkou vodu, uvnitř budov -30 až +80°C. Lze
spojovat mechanicky,
4. Ocelové trubky s výstelkami z temoplastů.
svařovat i lepit.
5. Ohebné vyztužené hadice. na vnějším povrchu hadic
Pěnový ABS - porovité trubky, jejichž stěnami může kapalina prosakovat, vhodné pro
PVC,PE,PP,a uvnitř
zavodnění.
jiného plastu.
PA - tlustostěnné hadičky - bez monomeru pro takový vzduch, benzín apod. do talku
až 9 Mpa. Brzdové hadice v
automobilech, spojovací šroubení , odolnost +80až
+100°C. ŠROUBY A MATICE Z PLASTŮ
PTFE - na trubky a hadice pro silně agresivní chemikálie při teplotách 200 - 250°C.
vyztužující spirálový plastový drát z
materiály pro závitové součásti jsou různé podle povahy
Obvykle bez tlaku, tlustostěnné i
výrobku. Pro samonosné závitové součásti ( šrouby a matice)
tenkostěnné.
volíme zásadně pevné a houževnaté plasty, nejlépe PA a POM.
2. Synterické elastomery.
Kromě PA a POM jsou vhodné PP, PET,PBT,PC, ale i PE a 7
fluoroplasty, méně vhodné jsou pro svoji křehkost PS a SAN.
vhodné PA 11 a PA 12. PA
Pro součásti v elektrotechnickém průmyslu jsou závity z PF a
rozpouštědlům. Použití do +80°C.
UF. Na podložky a pojistné vložky se používá hlavně PA pro
POM - větší tuhost než PA, rozměrově stabilnější a nenavlhají,
svou vysokou houževnatost.
ale jsou o něco méně
Profily plastových závitů nemají být jemné a ostré, ale
odolávají olejům tukům a
houževnaté a vrubově citlivější, ale
jsou houževnaté až do -40°C . PA pod 0°C
ztrácejí
bez ostrých hran a vrubového účinku. Závity se doporučují oblé
houževnatost. POM lepší chemická odolnost. Použití do 80 °C.
a lichoběžníkové.
PET - méně často, lepší přesnost, použití do 100°C, nižší
Šrouby z plastů se používají především tam, kde je
houževnatost
zapotřebí el. nebo tepelné izolace, odolnost proti korozi,
PPO/PS - použití do 120°C
snížení hmotnosti spoje, barevné efekty apod. pro značně menší
PVC - speciální aplikace proti kyselinám, ale jsou křehké,
osové síly mají schopnost tlumit rázy. Nevýhodou plastových
nesnáší vibrace.
šroubů v porovnání s kovovými je podstatně nižší pevnost,
PS - pro výborné dielektrické vlastnosti pro el. přístroje, ale
nízká tepelná odolnost do M 16 se vyrábějí vstřikováním větší
jsou křehké, praskají
se obrábějí. Volba materiálu:
VYUŽITÍ PLASTŮ V AUTOMOBILOVÉM PRŮMYSLU.
PA 6.6.- nejpoužívanější, dostatečná pevnost a houževnatost, ale nesmí být vysušený.
Automobilový průmysl je typickým strojírenským
Dobře tlumí rázy a vibrace, nutné
občasné dotahování - relaxace. Nevhodné
typy
oborem, kde se plasty uplatňují. Hlavním důvodem je snižování
velmi
hmotnosti vozidla, antikorozní vlastnosti a možnost vysoké
navlhavé PA 6. Vlhkost snižuje elektroizol. vlastnosti,
racionalizace výroby.
rozměrovou stálost, snižuje se pevnost. Pro vlhké prostředí je 8
Těleso k uložení rychlostní páky - PA 6.6.+SV + sirník
Tělesa velká:
především vibracemi. Provozní
teplota
molybdeničitý
jsou namáhány
Skříně topného a větracího zařízení -40
až
+90°C.
Přední a zadní nárazníky - PA 11, PC,PP+ kaučuk se
Používá se PPO/PS nebo levnější PP+40% talku nebo SB se
stabilizací proti UV záření.
zvýšenou rázovou houževnatostí a teplotní odolností.
Spojlery - ABS nebo PA+skleněná vlákna - černá - zvýšená
Rozvodové potrubní tvarovky topného zařízení - PP se
odolnost proti UV záření.
zvýšenou teplotní odolností
popř. PP + talek.
Tělesa čističů vzduchu - namáhané vibracemi za vyšších
Tělesa malá :
teplot, krátkodobě - 40 až +120°C . Dobrá rozměrová stálost,
Těleso rozdělovače - rozměrově velmi přesné, musí odolávat
PA 6.6 +30SV, PP + 30 SV.
vibracím za zvýšené
Kapalinný chladič - PA 6.6. +30 SV zvýšená teplotní odolnost
Čerpadlo odstřikovače - nenavlhavý materiál odolný proti
do 110°C
čistícím a rozmrazovacím prostředkům PBT nebo POM + SV.
Přístrojové desky - PP + SV, talek nebo azbest, někdy z ABS.
Regulační ventily pro okruh vodního topení - PA 6.6.
Výstřik tvoří nosnou
+30%SV ( zvýšená teplotní
část
na
niž
se napění vrstva
ochranné měkké integrální pěny PUR o tloušťce 1-4
mm.
U
teploty PET+SV nebo PBT + SV.
odolnost)
Těleso plnícího hrdla a uzávěr hrdla - PA11, PA 12, Plovák -
jednodušších provedení se povlak PUR pěny nedává a výstřik
POM, PA 6.6.
bývá ze
Izolační koncovky kabelů na zapalovací svíčky - PBT + 30 %
směsi PP s kaučukem, která má menší tuhost a
sama tvoří ochranu proti
zranění při nárazu
U AUDI se
SV
používá PC+PET, BMW -ABS+PA.
Plynový pedál - ložisko - PA 6.6, POM odpadá mazání Plovák karburátoru - z POM dvojdílný, svařený ultrazvukem 9
Skříňky
centrální
elektroinstalace
Kryty kontaktů - z POM - nenavlhavé, nerozbitné
-
PC,POM,PBT+SV,PA+SV.
Kryty pojistných skříněk - PC ( průhledné, vizuální kontrola), nezozbitné ABS,
PC/ABS - neprůhledné.
Kryty velké :
Rámy, mřížky - PA 6.6 + 30 SV, PP + 30 SV ( talek ) PP +
Kryt ozubeného řemene pro náhon - vačkového hřídele -
kaučuk EPDM
vysoká tvarová stálost za tepla,
odolnost
proti
vibracím
PP+SV ( PP + talek) , PA + silikonové plnivo.
Rotory :
Samonosný strop uvnitř automobilu - PP + 20% talku,
Oběžná kola větráků - vysoká tuhost, pevnost, mez únavy PA
vstřikuje se, rozměrově
6, PA 6.6+30 SV, pro
řesný, tuhý, má tlumící účinek.
menší průměry PP + 30 SV či
Spodní víko převodovky - PA 6.6 + 30 SV - odolává horkému
neplněný PA 6.6.
oleji.
Ozubená řemenice - pro ozubený řemen vačkového hřídele PA
Kryty disků a nábojů kol - SB, ABS, lze galvanicky pokovit,
6.6 + 35 SV + molika
při vyšších nárocích
Ozubená kola - POM či PA 6.6 přo záběru každé jiné.
PC,PPO/PS. Korozivzdornost, PA
6+30SV. Svítidla : Kryty malé :
Tělesa blikačů, zadní světla automobilů - ABS,PP + talek,
Kryty rozdělovače - vstřikují se z PF,UF se skleněnými vlákny
PPO/PS, teplotní
nebo PC a PET + 30
kryty svítidel - SAN, PMMA, PC - dražší.
SV. Materiály vyhovují po stránce
pevnosti, přesnosti, elektroizolačních
vlastností a odolnosti
vůči oleji. 10
odolnost.
zrnitý nebo krupičkový povrch
VADY VÝROBKŮ
Omezeně přijatelné vady : nesmí překročit dohodnutou míru dohodnutou mezi
ČSN 64 0052 - Viditelné vady ve výrobcích a jejich
výrobcem a odběratelem. povrchová a nepravá trhlina
klasifikace
bublina a puchýř
Norma obsahuje klasifikaci vad , poskytuje podklad pro vizuální kontrolu jakosti výrobku a současně obsahuje popis
stopy po smrštění
vad doprovázených fotografiemi
pomerančový povrch
Faktory mající vliv na vlastnosti výrobku je možno rozdělit do
studený spoj
4 skupin
cizí vměstek kovový a nekovový
a) vlastnosti zpracovavaného plastu
porovitost povrchu
b) technologické podmínky vstřikování
stopy po přepálení
c) vlastnosti formy
zvrásnění povrchu
d) vlastnosti stroje
odštípnutí
Všeobecně viditelné vady: jsou vady, které nemají vliv na
poškrábání a odření povrchu
funkci a životnost výrobku
stejnorodý vměstek tokové čáry
Opravitelné viditelné vady:
nerovnoměrný a nedostatečný lesk
ovlivnění použitelnosti přetok
změna barvy zákal vykvétání 11
musí být opravitelné bez
Nepřijatelné viditelné vady : vady jsou důvodem k vyřazení výrobku nedolisek zborcení výrobku trhlina hrubé porušní výrobku
zpracovala: Ing. Anna Šolcová
12
