Как отличить фторопласт от капролона и полиацеталя без лаборатории

Типовая ситуация на ремонте: из узла вынули изношенную белую втулку или кольцо, маркировки нет, документации тоже. Заказать копию «из того же материала» не получится, пока материал не назван. Фторопласт, капролон и полиацеталь в узле ведут себя по-разному: первый ползёт под нагрузкой, второй набухает в воде, третий не любит кислот. Ошибка в материале повторит отказ, поэтому до заказа образец проверяют простыми средствами, без лаборатории.

Три пластика различаются по плотности почти вдвое

Плотность у этих материалов отличается так сильно, что её хватает для уверенного вывода даже при неточных весах. Ориентир для марок общего назначения:

Плотность капролона приведена по Большой российской энциклопедии и паспорту литого ПА6 Ertalon 6 PLA, значения фторопласта и полиацеталя справочные. Наполненные фторопласты легко узнать: при сером или бронзовом цвете деталь всё равно тяжелее любого другого пластика.

Плотность считают по двум взвешиваниям

Для расчёта нужны кухонные или лабораторные весы с точностью 0,1 г, нитка и банка воды. Деталь взвешивают на воздухе, затем подвешивают на нитке полностью в воде, не касаясь дна, и взвешивают снова: весы покажут меньше на массу вытесненной воды.

Пример расчёта: втулка весит 86,0 г на воздухе и 46,5 г в воде. Объём равен 86,0 − 46,5 = 39,5 см³, плотность 86,0 / 39,5 = 2,18 г/см³. Это фторопласт Ф-4. Если бы в воде вышло 11,4 г, плотность была бы 86,0 / 74,6 = 1,15 г/см³, то есть капролон.

Если весов нет, помогает рассол. В стакане воды растворяют столько поваренной соли, сколько растворится, получается раствор плотностью около 1,2 г/см³. Капролоновая стружка или мелкая деталь в нём всплывает, полиацеталь и фторопласт тонут. Пузырьки воздуха на поверхности сбивают результат, поэтому деталь предварительно смачивают каплей моющего средства.

Паяльник на 250 °C отделяет фторопласт от остальных

Второй признак безопасен, если держать температуру. Паяльник с регулятором ставят на 250 °C и прижимают жало к незаметному месту образца на 3–5 секунд. Полиацеталь плавится около +165…+175 °C, капролон около +215…+220 °C, и оба под жалом размягчаются, тянутся нитью и оставляют лунку. Фторопласт плавится выше +320 °C и при 250 °C остаётся твёрдым, на нём не остаётся следа.

Запах при этом тоже подсказывает. Полиацеталь даёт резкий запах формальдегида, капролон пахнет палёным рогом или волосом. Нагревать жалом выше 260 °C образец, который может быть фторопластом, не следует: при перегреве PTFE начинает разлагаться, и его пары вредны. Поэтому проверку паяльником ставят после взвешивания, когда фторопласт уже подозревают или исключили.

Руки, нож и звук подтверждают вывод

Механические признаки сами по себе ненадёжны, но хорошо подтверждают плотность. Фторопласт на ощупь восковой и скользкий, ноготь оставляет на нём след, а нож срезает тонкую мягкую стружку, которая не крошится. Капролон твёрже, слегка роговой, стружка вязкая и тянется. Полиацеталь самый твёрдый и гладкий из трёх, стружка ломкая, кромка режется чисто.

Капролон в мокром узле дополнительно выдаёт себя размером: деталь, долго стоявшая в воде, заметно больше чертежа и мягче, чем сухая. Фторопласт и полиацеталь воды почти не берут.

Порядок проверки занимает четверть часа

1. Осмотр: цвет, наполнитель, следы износа и набухания, маркировка на торце.
2. Взвешивание на воздухе и в воде, расчёт плотности.
3. Если весов нет, проба в насыщенном рассоле.
4. Паяльник на 250 °C на незаметном месте, если плотность в спорной зоне 1,3–1,5 или деталь наполненная.
5. Ощупь, ноготь, стружка ножом для подтверждения.
6. Запись результата и того, по каким признакам он получен.

Горение в этом порядке не участвует. Поджигать деталь, которая может оказаться фторопластом, опасно, а для капролона и полиацеталя плотность и паяльник дают тот же ответ без открытого огня.

Что попадает в КП, когда материал определён по образцу

Определение материала без лаборатории даёт уверенный ответ о классе пластика, но не о марке. Ф-4 и Ф-4К20 отличаются цветом и ползучестью, литой и экструзионный ПА6 по-разному держат нагрев, полиацеталь бывает гомополимером и сополимером. Поэтому в КП на копию по образцу записывают, на чём основан выбор.

Последняя строка защищает обе стороны: если узлу нужен пищевой или химически стойкий материал, его подтверждают документом на партию, а не по пробе паяльником. Если в старой детали стоял капролон, а узел мокрый, разумно сразу обсудить замену; когда какой из двух материалов выигрывает во втулке, показывает сравнение капролона и фторопласта для направляющих.

Два частых вопроса решает плотность

Как отличить фторопласт от капролона в домашних условиях?

Фторопласт от капролона в домашних условиях отличают по плотности: фторопласт около 2,2 г/см³ и в воде тонет быстро, капролон около 1,15 г/см³ и тонет медленно, а в насыщенном солевом растворе всплывает. Подтверждает вывод паяльник на 250 °C: капролон под ним плавится, фторопласт нет. На ощупь фторопласт восковой и мягче, ноготь оставляет на нём след.

Как отличить полиацеталь от капролона?

Полиацеталь от капролона отличают по плотности и поведению в рассоле: полиацеталь около 1,41 г/см³ и тонет даже в насыщенном растворе соли, капролон около 1,15 г/см³ и в нём всплывает. Полиацеталь твёрже, белый непрозрачный, при нагреве паяльником пахнет формальдегидом, капролон кремовый, просвечивает на кромке и пахнет палёным волосом. В воде капролон набухает, полиацеталь почти нет.

Если проверка не дала ответа

Бывают образцы, на которых простые тесты расходятся: композиты, пластики с необычным наполнителем, фторопласты других марок вроде PVDF или FEP. В таком случае деталь можно изготовить из материала, подобранного по условиям узла, а не по образцу: среда, температура, нагрузка и скорость дают выбор не хуже. Марку фторопласта под такие условия подбирают из чистого Ф-4 и наполненных композиций: с коксом, стеклом, бронзой или графитом.

Для заказа копии пришлите образец или фото на листе А4 с линейкой, результат взвешивания, если вы его сделали, и условия работы. Деталь по образцу обмеряют и уточняют материал; точёные детали из фторопласта и из других инженерных пластиков считают в одном КП, если в узле стоят разные материалы.