Форум о полимерах ПластЭксперт

Доброго времени суток, All.
Задача — сделать накладку на двигатель в районе картера. Из требований твердость и, желательно, устойчивость к истиранию.
Температура эксплуатации 80°…100°

Сначала рассматривал АБС/АБС-ПК и вакуумную формовку.
Но про обычный абс говорят, что он хрупок, будет течь на этих температурах и нестоек к истиранию, а абс-пк в Москве нет.
Кто-то предлагает полиамид, но нормально ли он формуется вакуумом?

Или эта задача не решается в этом разделе форума и нужно задавать вопрос в разделе «композиты»?

Благодарствую.

По эксплуатационным характеристикам полиамид так и просится. А вот делают ли из него листы - не знаю.

Что за функцию будет нести эта накладка?

ПластСтер писал(а):Что за функцию будет нести эта накладка?

Защита от контакта с асфальтом и, опционально, декоративную.

stiff писал(а):

ПластСтер писал(а):Что за функцию будет нести эта накладка?

Защита от контакта с асфальтом и, опционально, декоративную.

Вопрос не формальный, данная накладка будет испытывать очень резкие перепады температуры, это нужно учитывать. Стирольные пластики тут не подойдут. Не зря ведь автопроизводители используют для этих целей алюминий-сплав. Минус полимеров, что они имеют плохую теплопроводность.

А если ограничится только летним временем? Т.е. температура внешней среды больше 0° — все равно большой перепад?
Из-за перепада накладка будет деформироваться?
А если накладку через силикон крепить?

stiff писал(а):А если ограничится только летним временем? Т.е. температура внешней среды больше 0° — все равно большой перепад?
Из-за перепада накладка будет деформироваться?
А если накладку через силикон крепить?

Ну сами подумайте 100 градусов и 20? много? Ну тут вопрос не столько в деформировании, сколько в разрушении связей за счёт постоянно повышенной температуры. Сейчас не помню как это по умному называется, но думаю коллеги подскажут. И ещё за счёт плохой теплопроводности полимеров, вы можете нарушить тепловой баланс двигателя, ведь его охлаждение идёт в том числе и через металлический картер. Но это всё предположения, сам с таким не сталкивался.

Тепловой баланс врятли нарушится — накладки не большие по размеру и будут стоять только в паре критичных мест.
А какова будет (примерно) скорость разрушения? Это единицы часов или тысячи?

Накладки на роликовые коньки и пеги (подставка для ног) для ВМХ-великов делают из полиамида. Там и трение об асфальт, и эксплуатация на улице, сколько служат - зависит от "жесткости" эксплуатации. Но вообще получается дешево и сердито.

Максим Викторович, тогда вопрос. Как проще всего «на коленке» сделать опытный образец детали из полиамида?
Если бы были листы и они поддавались вакуумной формовке — можно было по куску картера и сформовать.
Если нет, то остаются только отливки из гранул? В качестве одной половины формы можно доработать кусок картера, а из чего проще всего сделать вторую?
И можно ли отлить пару накладок «на коленке»? И сколько может стоить более правильная отливка?

Извиняюсь за кучу сумбурных вопросов )

В Европе для такого применения используют следующую технологию:

1) Формуют лист из ПП наполненного длинными стеклянными волокнами. Наполнение 30 - 40%, Длина волокна до 20 - 30 мм.
Оборудование - плоско-щелевая линия совмещенная с коротким двухшнековым экструдером.

2) Лист термоформуют и обрабатывают, проделывая все необходимые отверстия.

Кроме того композиция содержит тальк и специальный стабилизатор + сажа.

Не, полиамид на коленке печет здорово). Вы в самом деле поищите, может кто и делает листы из полиамида, а потом его формовать, в крайнем случае механически обрабатывать можно. Из гранул лить можно, но форма для литья не дешева, а серийность у Вас, как я понял, малая - отбиваться долго будет. Тут можно вспомнить про блочную полимеризацию в форме, только капролон обычно в виде стандартных заготовок делают (брус, блок, пруток), и надо форму под Ваше изделие. Условия синтеза - нагрев до 250 градусов Цельсия, давление до 5 атмосфер (пар изнутри травит), сырье - капролон, активатор - металлический натрий, но это по-богатому, а по-простому - раствор натриевой соды. Геморрой, согласен, но если листа не найдете - придется. Да и попрочнее блочный полиамид, чем литьевой. Вроде этого http://gnp-ilip.ru/ru/kaprolon/.

Купите, хорошо стабилизированную, черную "бамперную композицию". Отдайте на производство листа. Термоформуйте с вакуумом на простейшей деревянной форме. Обрезайте в ручную бокорезом...
Если хотите особо хороших свойств закажите стеклонаполненную бамперную...
Полиамид в толстых листах можно получить только из очень высоковязких марок, термоформоваться будет сложно(в очень узком диапазоне температур)... Если только не ПА - 46.
А на счет прочности, не парьтесь, если кто на пень наедет, так результат будет одинаков с любым типом защиты. У "бамперки" есть шанс остаться целой...

Есть еще экзотическое решение, применить лист из компатибилизированной и желательно стеклонаполненной, смеси ПА-6 и ЛПЭНП(или ПЭВП). Формоваться будет точно, жесткость и термостойкость будет..

Одну деталь на коленке можно получить:

Купить плиту из капролона\ ПП\ ПЭ нужного размера.
Нарисовать деталь в 3Д например в солиде.
Отдать на ЧПУ обработку

Мне кажется, что производство листа не захочет связываться с парой-тройкой листов (мне 7 тонн в зуропласте за абс-пк зарядили). Хотя, как повезет…
А листов из ПА в принципе не делают под продажу на рынке (как того же абс — куча предложений в листах)? Или из «композиции».

Толстый лист, в принципе, не нужен — достаточно 3…4мм.

«Есть еще экзотическое решение»
а чем оно экзотично?

SBM писал(а):Одну деталь на коленке можно получить:

Купить плиту из капролона\ ПП\ ПЭ нужного размера.
Нарисовать деталь в 3Д например в солиде.
Отдать на ЧПУ обработку

Тогда нужен пятиостный станок и обработка с двух сторон. Дорого получится. Дороже, чем защищаемая деталь.

При таких раскладах - лист из ПЭ100, и формуйте его на здоровье.

Судя по http://polimer-trub.ru/assets/files/art ... _42-43.pdf
у ПЭ100 износостойкость по шкурке — 3,1 мм³/м
а вот сходу для ПА-6 что-то не могу найти

Максим Викторович, благодарю за наводку.
А чем ПЭ хуже ПА для моей задачи?

Об что будет тереться изделие???
Если изделий нужно так мало, то подумайте о варианте с полиэфирной смолой.
Слепите форму, из дерева, покроете гелькоутом... Нанесете стекловолокно или ткань.. и опрыскаете пластифицированной смолой из распылителя...
Дешево, жесткость и термостойкость обеспечены.

SBM писал(а):Об что будет тереться изделие???

stiff писал(а):Защита от контакта с асфальтом и, опционально, декоративную.

SBM писал(а):Если изделий нужно так мало, то подумайте о варианте с полиэфирной смолой.
Слепите форму, из дерева, покроете гелькоутом... Нанесете стекловолокно или ткань.. и опрыскаете пластифицированной смолой из распылителя...
Дешево, жесткость и термостойкость обеспечены.

Вот судя по таблице которая по ссылке выше, коэффициент износа у «Эпоксидная смола с карбидом кремния» — 8,3 мм³/м. Вангую, что и полиэфирка будет где-то в этом районе. ПЭ почти в три раза лучше.

А лепка из ткани хороша для совсем единичных изделий, занимает много времени и плохо масштабируется…
Беглое гугление показало, что полиэфирка держит температуру до 80°…90°.

В то же время эпоксидка без нагрузки — до 150°. С нагрузкой — те же 80°

Любой материал при контакте с асфальтом постигнет разрушение...
Стеклонаполненная полиефирка держит гораздо больше 100 С
Форма покрытая гелькаутом - многоразовая, так делают поддоны для душевых кабин, лодки и т.д.
У ПЭ низкая тепловая и маслостойкость, но хорошая морозо и ударо стойкость.

SBM писал(а):Любой материал при контакте с асфальтом постигнет разрушение...

Дык, это понятно. Цель защитить двигатель, пусть и ценой разрушения изделия.

SBM писал(а):Стеклонаполненная полиефирка держит гораздо больше 100 С
Форма покрытая гелькаутом - многоразовая, так делают поддоны для душевых кабин, лодки и т.д.

Понял. Днем рассмотрю вариант подробнее.

SBM писал(а):У ПЭ низкая тепловая и маслостойкость, но хорошая морозо и ударо стойкость.

«Листовой ПНД устойчив к кислотам, щелочам, растворителям, алкоголю, бензину, воде, овощным сокам, маслу»

«Температура плавления ПНД (HDPE) - 120-135С°, максимальная температура эксплуатации листового ПНД до 110С°, допускает охлаждение до -80С°.» — вроде в рабочие режимы укладывается…

ПНД не стоек к истиранию, горячему маслу, бензину и температуре выше 90 С, но для эконом варианта подойдет, обычно для этих целей используют вторичный ПНД.

Вроде не первая в мире деталь из пластика для экстерьера автопрома, зачем изобретать велосипед? Прнципиально детали экстерьера делают из стирольных пластиков (АБС, АСА и их композиции с ПК) и ПП. Стирольные пластики жестче и устойчивее к истиранию, ПП дешевле и эластичнее. АБС/ПК вполне должен подойти. Бамперные композиции ПП слишком текучи для экструзии, надо искать что-то более специализированное, если выберете ПП. Как говорит Maks 42 "обратитесь на Полипластик". ПНД обладает большой хладотекучестью, поэтому летом от тепла и вибрации он у вас отвалится. АБС/ПК лист есть у Узловой и Лады-Листа. Полиэфирка экономически эффективна и применяется для небольших серий, в частности обвес кабин грузовиков. Имеет смысл подумать и о ней (гуглите слово SMC).

Maks42 писал(а):ПНД не стоек к истиранию, горячему маслу, бензину и температуре выше 90 С, но для эконом варианта подойдет, обычно для этих целей используют вторичный ПНД.

А что из доступного стойко?

Kirilliq писал(а):Вроде не первая в мире деталь из пластика для экстерьера автопрома, зачем изобретать велосипед? Прнципиально детали экстерьера делают из стирольных пластиков (АБС, АСА и их композиции с ПК) и ПП. Стирольные пластики жестче и устойчивее к истиранию, ПП дешевле и эластичнее.

Есть где-нибудь цифры абразивной устойчивости оных?

Kirilliq писал(а):АБС/ПК вполне должен подойти. Бамперные композиции ПП слишком текучи для экструзии, надо искать что-то более специализированное, если выберете ПП. Как говорит Maks 42 "обратитесь на Полипластик". ПНД обладает большой хладотекучестью, поэтому летом от тепла и вибрации он у вас отвалится. АБС/ПК лист есть у Узловой и Лады-Листа. Полиэфирка экономически эффективна и применяется для небольших серий, в частности обвес кабин грузовиков. Имеет смысл подумать и о ней (гуглите слово SMC).

АБС/ПК в зуропласте делают от 7 тонн. А «узловая» это http://www.sibur.ru/plastic/products/ ?
Деталь будет закреплена болтами по периметру — тоже может отвалиться?

Есть где-нибудь цифры абразивной устойчивости оных?

Можно поискать тут: http://www.matweb.com/ . Проблема в том что результаты испытаний абразиваной стойкости по Таберу выражают в разных величинах. Обычно стойкость коррелирует с твердостью по Роквеллу (выбрать property search, Rockwell hardeness M) например, но и она не дла всех измеряется. Короче, задача нетривиальная. Но я уверен, что ряд такой Полиэфир>АБС>ПК>ПП>ПЭ.

А «узловая» это http://www.sibur.ru/plastic/products/ ?

угу

Деталь будет закреплена болтами по периметру — тоже может отвалиться?

С высокой вероятностью.

Не заморачивайтесь Вы износостойкостью, для зашиты двигателя важно стойкость на удар, температура тепловой деформации, морозостойкость, маслостойкость, теплостойкость.
Не будет машина на защите, как на лыжах ездить. Хотя если это и есть цель, то на полиамиде проедет дольше всех, так как у него самая высокая устойчивость к истиранию...
В случае контактом с крупным предметом, проламывает даже железо, вместе с картером, пойдите на любое СТО и посмотрите. Пластиковая деталь, ценой собственного разрушения, не защит картер двигателя, она просто поломается, но со звуком...
Есть тут определений смысл использовать, скользкий пластик, например ПЭ или ПП или ПА, который уведет силу удара от важных деталей, но для этого он должен не поломаться... в первый момент удара...
АБС как и АБС\ПК обладают низкой масло стойкостью.

SBM писал(а):Не будет машина на защите, как на лыжах ездить. Хотя если это и есть цель, то на полиамиде проедет дольше всех, так как у него самая высокая устойчивость к истиранию...

И все-таки это приоритетная цель.

А что если взять СВМП? Его можно подвергать вакуумной формовке?

И где в Москве искать пластик?
Хочу ПЭНД с точкой размягчения по Вику от 110°…120° — нету. Зато кругом завались до 100°
Хочу тонкий ПА. Нигде нет. Можно на заказ из Германии и за негуманный прайс — один квадрат за 5тыр.
Тонкий СВМП тоже около 4тыр за квадрат…

А еще вакуумную формовку бы…

Печальбеда.

СВМП врядли будет вакуумформоваться. А вот введение высокомолекулярного силикона износостойкость повысит.
Температуру размягчения ПЭНД можно попытаться поднять за счёт небольшой подшивки.

ПВГ писал(а):СВМП врядли будет вакуумформоваться. А вот введение высокомолекулярного силикона износостойкость повысит.
Температуру размягчения ПЭНД можно попытаться поднять за счёт небольшой подшивки.

Введение при литье? И куда — в ПНД или СВМП?
Я не хотел бы связываться с литьем, ограничившись вакуумной формовкой.
А что есть «подшивка»?