Маслонаполненный капролон: где он лучше обычного

Масло в капролоне не останавливает набухание

Маслонаполненный капролон это литой полиамид 6, в который при полимеризации вводят смазку. Масло распределено по всему объёму, поэтому при износе поверхности новая порция выходит в зону трения, и деталь продолжает скользить без внешней смазки. Производитель Ertalon LFX описывает назначение марки коротко: несмазываемые, сильно нагруженные и медленно движущиеся детали (паспорт просмотрен 21.10.2026).

С водой масло справляется плохо. По тому же паспорту маслонаполненный ПА 6 за сутки в воде при +23 °C набирает 0,66 %, обычный литой ПА 6 того же производителя 0,65 %. Насыщение у первого 6,3 %, у второго 6,5 %. Разница в десятых долях процента означает, что втулка в мокром узле набухнет почти так же, как обычная, и зазор под воду считают по общим правилам для полиамида.

Отсюда первое правило выбора. Маслонаполненную марку берут ради трения и износа, а от воды защищаются зазором, выдержкой заготовки или другим материалом. Если узел постоянно в воде и размер важнее трения, рассматривают полиацеталь: у POM-C того же производителя насыщение в воде около 0,8 %, а свойства и ограничения у полиацеталя для втулок и роликов свои.

Впитывает ли маслонаполненный капролон воду?

Маслонаполненный капролон впитывает воду почти так же, как обычный литой полиамид 6. По паспорту MCAM для марки LFX водопоглощение за сутки при +23 °C равно 0,66 %, насыщение 6,3 %, у обычного ПА 6 того же производителя 0,65 % и 6,5 %. Масло снижает трение и износ, но набухание и рост размера в мокром узле остаются, поэтому зазор втулки считают с учётом влаги.

Три литых полиамида в одном паспорте

Сравнивать марки удобно по документам одного производителя: методы испытаний у них одинаковые. Ниже данные MCAM для трёх литых ПА 6: обычного, маслонаполненного LFX и с дисульфидом молибдена GSM. Это ориентир для марок общего назначения; марку и документ на партию фиксируют в КП.

Таблица показывает обмен. Маслонаполненный ПА 6 почти вдвое выигрывает по трению и PV и почти втрое по износу. Взамен он хрупче при ударе, на 10 °C хуже переносит мороз и на 5 °C раньше теряет форму под нагрузкой при нагреве. Добавка MoS₂ в этих данных почти не меняет ни трение, ни PV, ни износ; MCAM описывает её назначение как более высокую несущую способность при ударной вязкости обычного литого ПА 6.

Трение из разных паспортов сравнивать нельзя

В паспортах коэффициент трения литого ПА 6 гуляет от 0,12 у марки Ensinger с твёрдой смазкой в составе до 0,6 у обычной марки MCAM, и покупатель делает вывод, что одна марка скользит в пять раз лучше другой. Причина разброса чаще в методике. MCAM меряет трение на стенде «палец по диску» при давлении 3 МПа и скорости 0,33 м/с по стали с шероховатостью Ra 0,7–0,9 мкм. Российский производитель блочного ПА 6 «Метафракс» даёт для обычного ПА 6 0,23–0,33, для графитонаполненного 0,20–0,25, условия у него другие.

Поэтому число из одного паспорта ставят рядом только с числом из того же паспорта. Если поставщик маслонаполненной заготовки даёт коэффициент без условий испытания, его не используют в расчёте втулки, а опираются на PV и износ из документа, где эти условия указаны. В заявке достаточно написать требование словами: работа по стали без смазки, скорость и нагрузка такие-то. Подбор марки под это требование изготовитель обосновывает в КП.

Запас по PV решает судьбу втулки

PV это произведение удельного давления на скорость скольжения. Пример: втулка с внутренним диаметром 40 мм и длиной 40 мм, радиальная нагрузка 2 000 Н, вал 50 об/мин. Давление по проекции p = 2 000 / (40 × 40) = 1,25 МПа. Скорость v = 3,14 × 40 × 50 / 60 000 ≈ 0,105 м/с. PV ≈ 0,13 МПа·м/с.

Для обычного литого ПА 6 это ровно паспортный предел 0,13. Узел будет работать на грани: любой перекос, пыль или нагрев от соседнего подшипника выведет его за предел. Маслонаполненная марка с пределом 0,23 оставляет запас около 75 %, и здесь она выбор по расчёту.

Тот же узел на 500 об/мин даёт скорость 1,05 м/с и PV около 1,3 МПа·м/с. Это выше предела обеих марок в разы, и масло внутри полиамида не спасает. Выход один из трёх: снизить давление за счёт длины втулки, подать смазку или перейти на другой материал. Как после выбора марки назначают зазор, натяг в корпусе и защиту от проворота, показано на примерах в разборе про втулки из капролона.

Чем маслонаполненный капролон лучше обычного?

Маслонаполненный капролон лучше обычного в узлах скольжения без смазки при высокой нагрузке и малой скорости. По паспорту MCAM предельный PV втулки при 0,1 м/с у него 0,23 МПа·м/с против 0,13 у обычного литого ПА 6, износ на стенде 4,5 мкм/км против 12, трение по стали 0,2–0,35 против 0,4–0,6. При скорости около 1 м/с и выше преимущество сохраняется, но абсолютный предел падает до 0,15 МПа·м/с.

Масло выигрывает у графита на нагруженном тихом ходу

Чёрную графитовую заготовку ПА 6-МГ и зелёную или жёлтую маслонаполненную часто держат на одном складе, и снабженец берёт ту, что есть. Для шарнира или оси тележки это разные решения. Добавка масла почти вдвое поднимает допустимый PV и втрое снижает износ на стенде, а жёсткость не повышает: модуль упругости у неё 3 000 МПа против 3 600 у обычного литого ПА 6. Графит, наоборот, делает заготовку жёстче и лучше отводит тепло из зоны трения, но трение снижает в пределах десятых долей, это видно по паспорту графитонаполненного капролона.

Отсюда распределение по узлам. Масло ставят там, где давление высокое, вал вращается медленно или качается, а смазку подать нельзя: шарниры рычагов и гидроцилиндров, оси тележек, ползуны тяжёлых кареток. Графит уместнее в протяжённой направляющей с распределённой нагрузкой, где важны жёсткость планки и теплоотвод. В пыльном узле абразив в зазоре изнашивает обе марки быстрее паспорта, и сравнивать их там можно только пробой.

Когда маслонаполненный капролон лучше графитонаполненного?

Маслонаполненный капролон выбирают вместо графитонаполненного ПА 6-МГ для шарниров, осей и ползунов, где расчётный PV без смазки подходит к пределу обычного полиамида, около 0,13 МПа·м/с при 0,1 м/с. Масляная марка держит до 0,23 МПа·м/с. Графитовая жёстче и лучше отводит тепло, поэтому её берут для длинных направляющих. Ударную вязкость обе добавки снижают, при толчках выигрывает обычный ПА 6.

Мороз и удары остаются за обычным ПА 6

Нижняя граница длительной работы у маслонаполненного ПА 6 по паспорту −20 °C, у обычного литого и у марки с MoS₂ −30 °C. Производитель поясняет, что нижний предел определяется главным образом ударами: чем холоднее, тем меньше ударная вязкость. Уличный механизм, который зимой работает с толчками, лучше делать из обычного ПА 6 или ПА 6 с MoS₂.

Тот же вывод для деталей с тонкими стенками, защёлками и острыми углами. Удар без надреза 50 кДж/м² у маслонаполненной марки против неразрушаемых образцов обычной значит, что трещина от монтажного удара или вибрации вероятнее. Острые углы на таких деталях скругляют на чертеже, а запрессовку ведут оправкой без ударов молотком.

Теплостойкость тоже чуть ниже: 75 °C при 1,8 МПа против 80 °C. Для узла, который греется до +70…+80 °C под нагрузкой, разница становится практической, и запас по температуре оценивают до выбора марки.

Пищевой контакт требует отдельной марки

Маслонаполненный ПА 6 общего назначения не имеет пищевого допуска: в паспорте поставщика Nylon 6 LFX в строках соответствия FDA и EU 10/2011 стоит «нет» (документ просмотрен 21.10.2026). Масло внутри материала выходит на поверхность при работе, и для продукта это недопустимо без подтверждения.

Для деталей, касающихся продукта, выбирают марку с пищевым документом: литой ПА 6 пищевого исполнения, полиацеталь или фторопласт, в зависимости от мойки и температуры. В заявке пищевой контакт пишут прямо, тогда изготовитель подбирает материал с документом и указывает основание выбора в КП.

Можно ли маслонаполненный капролон для пищевого оборудования?

Маслонаполненный капролон общего назначения для прямого контакта с пищевыми продуктами не применяют: у типовой марки LFX в паспорте поставщика нет соответствия FDA и EU 10/2011. Масло выходит на поверхность трения и может попасть в продукт. Для пищевых направляющих, звёздочек и втулок берут литой ПА 6 пищевого исполнения, полиацеталь или фторопласт с документом на партию.

Матрица выбора по условиям узла

Матрица повторяет числа из таблицы паспорта. Маслонаполненный ПА 6 даёт PV 0,23 МПа·м/с при 0,1 м/с и износ 4,5 мкм/км, но держит мороз только до −20 °C. Обычный ПА 6 и марка с MoS₂ дают PV 0,13, зато работают до −30 °C и не ломаются при ударе без надреза. Полиацеталь POM-C берут в мокрый узел: насыщение в воде около 0,8 % против 6,3–6,7 % у полиамидов, предельный PV при 0,1 м/с у него 0,16 МПа·м/с.

Сценарии по матрице короткие. Сухой цех, тихий ход, нагрузка, смазку не подать: маслонаполненный ПА 6. Улица, зима, толчки: обычный ПА 6 или MoS₂. Постоянная вода и точный размер: POM. Постоянная масляная ванна: обычный ПА 6, потому что масло снаружи уже делает работу добавки. Для таких узлов берут марки литого полиамида и других инженерных пластиков: капролон и инженерные пластики.

Обработка маслонаполненной заготовки не меняется

Маслонаполненный ПА 6 точат и фрезеруют теми же приёмами, что обычный капролон: острый инструмент, отвод стружки, черновой проход, выдержка и чистовой. Тепловое расширение у марок одинаковое, 90 мкм/(м·К) в интервале +23…+100 °C, поэтому припуски на нагрев и усадку после обработки считают так же. Режимы и приёмы для литого полиамида те же, что при обработке капролона на станке.

Склейку для полиамида и без масла считают ненадёжной, а у маслонаполненной детали поверхность ещё и жирная, поэтому соединения проектируют механическими: винт, шпонка, буртик, натяг. Заготовки выпускают стержнями, листами и трубами, но у разных поставщиков ряд диаметров разный, и наличие нужного размера проверяют до запуска. Наша компания производит детали из литого полиамида по чертежу или образцу на токарных и фрезерных станках, включая втулки, ролики и направляющие из инженерных пластиков.

Срок службы втулки называют после замеров в работе

Паспортные PV и износ получены на стенде: образец трётся о сталь с заданной шероховатостью, износ меряют при +23 °C и влажности 50 %. Реальный вал может быть сырой, с рисками от старой бронзы, узел пыльный, а нагрузка ложится на кромку втулки из-за перекоса. Все эти отличия съедают запас, и насколько, по таблице не узнать. Поэтому срок службы маслонаполненной втулки называют только после проверки в работе.

Проба устроена просто. До установки замеряют внутренний диаметр втулки и диаметр вала, записывают нагрузку и режим. Пример: контрольный замер зазора через 50 и через 200 часов работы, затем сравнение с допустимым зазором по чертежу узла. Если износ за первый интервал укладывается в треть допуска, партию запускают в серию; если нет, меняют длину втулки или материал до заказа всей партии. Условия пробы и критерий записывают в КП, рядом с маркой материала и документом на неё.

На вход для расчёта PV и подбора марки достаточно семи чисел и фактов: нагрузка на втулку, внутренний диаметр и длина, обороты или скорость хода, твёрдость вала, температура рядом с узлом, вода или масло снаружи, мороз и толчки при пуске. Чертёж принимаем в DXF, DWG, PDF или STEP, подойдёт и фото старой детали на листе А4 с линейкой. Если расчёт даёт PV выше 0,23 МПа·м/с при малой скорости, в КП это записывают отдельной строкой: маслонаполненная марка на пределе, рядом ставят вариант с более длинной втулкой или другим материалом и пересчитанным PV.