Когда технический пластик может заменить металлические детали

В промышленности технические пластики уже давно заменяют бронзу, сталь и другие металлы, но обычно не во всей конструкции, а в отдельных деталях. Чаще всего речь идет о втулках, роликах, направляющих, вкладышах и подшипниках скольжения. Именно в таких узлах металл нередко создает лишние проблемы: требует смазки, ржавеет, шумит или быстро изнашивается при попадании пыли и грязи.

Втулки и подшипники скольжения

Хороший пример – картофелесажальная техника, где производитель заменил 144 бронзовые втулки полимерными. Бронзовые детали из-за пыли и коррозии приходилось менять несколько раз за сезон. После перехода на полимер срок службы вырос в пять-шесть раз, а стоимость самих втулок снизилась примерно на 70-80%.

Такие замены характерны и для конвейеров, упаковочных линий, станков, подъемных механизмов. Например, белый капролон (вот такой https://pkf-elektroplast.com.ua/qp31018-kaprolon-belyj) применяют вместо бронзы и стали в роликах, блоках, втулках и направляющих. Он легче металла, не ржавеет и меньше изнашивает вал. Для предприятия это означает не просто более дешевую деталь, а меньше остановок на смазку и замену изношенных элементов.

На производстве грузовых кузовов Librelato бронзовые подшипники в механизмах опрокидывания заменили полимерными. Сейчас предприятие использует около 500 таких подшипников в неделю. Причина вполне практичная: новые детали работают без смазочных каналов и требуют меньше обслуживания.

Где еще металл заменяют пластиком

Поставщик Электропласт на своем сайте https://pkf-elektroplast.com.ua/ пишет: в приводах и линейных механизмах полимеры ставят вместо бронзовых гаек ходовых винтов и направляющих. Например, в оборудовании окрасочных линий такую замену используют именно для того, чтобы получить узел, который не нужно регулярно смазывать и обслуживать.

В химическом оборудовании причина другая. Здесь фторопласт, полиэтилен или полипропилен применяют вместо металла там, где деталь постоянно контактирует с кислотами, щелочами или солевыми растворами. Металлу потребовалось бы защитное покрытие, а полимерная прокладка, футеровка или направляющая изначально не подвержена электрохимической коррозии.

Есть и тяжелонагруженные решения. Современные армированные полимерные подшипники применяют в строительной технике и ветроэнергетике; отдельные материалы рассчитаны на статическое давление порядка 200 МПа. Но это не означает, что из пластика теперь можно делать весь силовой узел.

Что по-прежнему оставляют металлическим

Вал, высоконагруженная ось, шток или несущая рама обычно остаются стальными. Здесь нужна высокая жесткость при относительно небольшом сечении, а большинство термопластов под постоянной нагрузкой постепенно деформируется.

Показательный пример – гусеничная система тяжелой сельхозтехники массой около 50 тонн. Бронзовые втулки в шарнирах заменили полимерными, потому что они быстрее изнашивались в грязи и коррозионной среде. Но сами оси и силовая конструкция остались металлическими.