Текстолит и стеклотекстолит: в чём разница и что ставить в узел трения

Оба материала устроены одинаково: пакет ткани пропитан термореактивной смолой, обычно фенольной, и спрессован в лист. Разница почти целиком сидит в волокне. Хлопок мягкий, впитывает влагу и обугливается при нагреве. Стекло прочное, не впитывает воду и не горит, но при износе выходит на поверхность твёрдыми концами нитей. Отсюда все различия в узле трения, которые дальше разложены по условиям работы.

Два стандарта показывают разрыв в прочности и массе

Конструкционный текстолит описывает ГОСТ 5-78, конструкционный стеклотекстолит ГОСТ 10292-74 с марками КАСТ, КАСТ-Р, КАСТ-В и ВФТ-С (текст ГОСТ 10292-74 на meganorm.ru). Если положить их минимальные показатели рядом, видно, где проходит граница.

Плотность меняет массу детали при замене: стеклотекстолитовая деталь того же объёма тяжелее примерно на треть. Для вращающихся деталей и ручного монтажа это заметно.

На изгиб тонкий стеклотекстолит ВФТ-С заметно сильнее, а толстые плиты КАСТ-В уже близки к хорошему текстолиту. Поэтому нагрузку сравнивают по конкретной марке и толщине, а не по слову «стекло».

В паре трения стеклянная нить царапает вал

Текстолит в узле трения ценят за то, что он прирабатывается: ткань и смола истираются мягко, на поверхности образуется гладкий слой, и стальная шейка почти не изнашивается. Масло впитывается в волокно и поддерживает смазку при пуске. Поэтому текстолитовые вкладыши, втулки и направляющие десятилетиями работают по незакалённой стали.

Стеклотекстолит в той же паре ведёт себя иначе. Когда смола на поверхности изнашивается, наружу выходят концы стеклянных нитей, и они работают как мелкий абразив по контртелу. По закалённому валу или хромированному штоку это терпимо, по мягкой стали и латуни шейка изнашивается быстрее детали. Для направляющих гидроцилиндров поэтому чаще берут ткани с полиэфирной смолой или наполненные фторопласты; от этого выбора зависит ресурс и гильзы, и направляющих колец.

Вода и нагрев сдвигают выбор к стеклотекстолиту

Хлопок в текстолите набирает воду, и деталь набухает поперёк слоёв. Во втулке, которая в масле работала годами, при переводе узла на эмульсию или воду зазор выбирается, растёт трение и нагрев. Стекло воду не впитывает, и стеклотекстолит в воде меняет размер заметно меньше, хотя по открытым торцам влага всё равно проходит вдоль нитей.

Нагрев действует на оба материала через смолу, но хлопок обугливается раньше стекла. Ориентир для марок общего назначения: текстолит длительно работает до +100…+120 °C, стеклотекстолит на фенольной смоле выше, а марку ВФТ-С стандарт прямо относит к материалу повышенной теплостойкости и влагостойкости. Если узел трения горячий и влажный одновременно, текстолит отпадает первым.

Матрица выбора для узла трения и нагруженной детали

Сравнение по условиям узла удобнее, чем по свойствам материалов: в одном узле решает вал, в другом вода, в третьем удар.

Если обе колонки дают «подходит», решают цена и обработка: текстолит дешевле в работе и мягче к инструменту.

Образец определяют по цвету, торцу и массе

Заказ по старой детали начинают с того, что отделяют известное от предположений. «Это текстолит» в заявке часто означает «коричневая слоистая деталь», а под этим описанием бывает и гетинакс, и стеклотекстолит на тёмной смоле.

Плотность проверяют взвешиванием образца в воздухе и в воде, это быстрее любой лаборатории. Всё, что не подтверждено чертежом или проверкой, в КП записывают как предложение изготовителя и согласуют письменно. Если в старом узле стоял стеклотекстолит и вал изношен, повторять материал без замены вала нет смысла.

Обработка стеклотекстолита требует другого инструмента

Текстолит точат и фрезеруют острым быстрорежущим инструментом с вытяжкой. Стеклотекстолит тупит такой инструмент очень быстро, поэтому берут твёрдый сплав или алмаз, снижают скорость и собирают пыль у зоны резания. Края отверстий и пазов в стеклотекстолите склонны к выкрашиванию, и под фаски в чертеже лучше закладывать небольшие радиусы.

Для детали по чертежу это выражается в цене и сроке. Партия одинаковых втулок из стеклотекстолита при той же геометрии обычно дороже текстолитовых: больше уходит на инструмент и время станка. Обе детали делают на механической обработке пластиков из листа или стержня, а марку листа текстолита подбирают по стандарту; марки текстолита по ГОСТ 5-78 различаются тканью и назначением.

Прочность и замену во втулке оценивают по разным данным

Что прочнее: текстолит или стеклотекстолит?

Стеклотекстолит прочнее текстолита: по ГОСТ 10292-74 прочность при разрыве по основе у марки КАСТ-В составляет 211–299 МПа, у тонкой ВФТ-С 392 МПа, а изгибающее напряжение у ВФТ-С 245 МПа против 108–152 МПа у текстолита по ГОСТ 5-78. Зато текстолит легче и мягче к стальному валу, поэтому для подшипников скольжения прочность стеклотекстолита не всегда преимущество.

Можно ли заменить текстолит стеклотекстолитом во втулке?

Заменить текстолит стеклотекстолитом во втулке можно, если вал закалён или хромирован, узел смазан и в нём нет абразива: тогда выигрыш в прочности и стойкости к воде реален. По незакалённой стали стеклянные нити выходят на поверхность и изнашивают шейку. При замене пересчитывают зазор, потому что стеклотекстолит меньше набухает, и проверяют массу детали.

Для выбора нужно знать вал, среду и нагрузку

Для расчёта детали из текстолита или стеклотекстолита укажите материал и твёрдость контртела, смазку и наличие воды или абразива, температуру и характер нагрузки: постоянная, ударная, скольжение. Если деталь повторяют по образцу, приложите его или фото торца крупным планом; готовые втулки по чертежу из обоих материалов считают по одной заявке, чтобы сравнить цену и срок. При сомнениях между двумя материалами для втулки полезно сравнить их ещё и с полимерами без ткани, как в выборе капролона или фторопласта для втулок.