Почему MC Casting Nylon широко используется в механическом и автоматическом оборудовании?

Листы и стержни из нейлона MC Casting часто используются в машинах и средствах автоматизации в качестве износостойких, самосмазывающихся функциональных компонентов благодаря простоте обработки и отличным общим характеристикам. Ниже подробно описано их применение, основные преимущества и меры предосторожности при использовании:

I. Конкретные применения в машинах и оборудовании автоматизации.

Литой нейлоновый стержень и лист можно подвергать точению, фрезерованию, сверлению и резке для изготовления высокоточных деталей, заменяющих металлы или традиционные пластмассы. Типичные области применения включают в себя:

1. Подшипники и компоненты скольжения

Самосмазывающиеся подшипники/втулки: тонкостенные втулки (обычно с внутренним диаметром 10–200 мм) изготавливаются из стержней и непосредственно впрессовываются в металлическую матрицу в качестве опорных компонентов для вращательного или возвратно-поступательного движения (например, направляющие втулки гидроцилиндров, опоры ходового винта станка).

Преимущества: Не требуется дополнительная смазка, что снижает затраты на техническое обслуживание; по сравнению с втулками из медного сплава вес снижается более чем на 60%, а стоимость на 30-50% ниже.

Ползун с линейной направляющей: основание ползунка вырезано и фрезеровано из листового металла, внутрь вделаны износостойкие полоски из нейлона MC (или оно обрабатывается непосредственно целиком). Он работает вместе с направляющей для достижения скольжения с низким коэффициентом трения (например, линейные модули на автоматизированных производственных линиях).

2. Шестерни и компоненты трансмиссии.

Редукторы/звездочки: изготавливаются из прутковой заготовки путем токарной и зубофрезерной обработки, используются в низкоскоростных трансмиссиях со средней нагрузкой (например, индексирующие шестерни в упаковочном оборудовании, конвейерные звездочки в логистических сортировочных машинах).

Преимущества: более низкий уровень шума по сравнению со стальными шестернями, не требуется обработка поверхности, что предотвращает коррозию.

Шкивы синхронного ремня: изготовлены из ободьев из листового металла и подходят для нейлоновых или резиновых синхронных ремней MC, что снижает потери на растяжение ремня (например, системы подачи в 3D-принтерах и небольших станках с ЧПУ).

3. Структурные опоры и износостойкие прокладки.

Основания/кронштейны оборудования: вырезанные и просверленные из толстых листов, которые служат основаниями для легконагруженного оборудования (например, кронштейнов датчиков, оснований для установки небольших двигателей), используя их амортизирующие свойства для снижения вибрации оборудования во время работы.

Износостойкие пластины направляющих: масляные канавки, обработанные на поверхности листового металла или встроенные в канавки металлических направляющих, служат износостойким слоем в нижней части скользящих платформ, уменьшая потери точности, вызванные прямым трением металла о металл.

4. Уплотнительные и соединительные компоненты.

Уплотнительные кольца/прокладки: Из прутковой заготовки изготавливаются кольцеобразные уплотнения для уплотнения низкого давления в гидравлических системах (давление ≤10 МПа). Маслостойкий и средней эластичности (более широкий температурный диапазон по сравнению с нитриловым каучуком: -40℃~120℃).

Изоляционные втулки для болтов и гаек: штампуются из листового металла или обрабатываются из прутка в виде тонкостенных гильз, надеваются на металлические болты для предотвращения коротких замыканий в цепях оборудования (например, изоляция заземляющих болтов в распределительных коробках двигателей).

Литой нейлоновый лист AHD

II. Основные преимущества и характеристики (для сценариев механики и автоматизации)

Основная конкурентоспособность нейлоновых стержней/листов MC в вышеуказанных применениях обусловлена свойствами их материалов и технологичностью:

1. Самосмазывающийся и низкий коэффициент трения.

Коэффициент трения составляет всего 0,1-0,15 (в условиях сухого трения), близок к коэффициенту политетрафторэтилена (ПТФЭ), но имеет более высокую несущую способность.

Дополнительная смазка не требуется: стабильная работа даже в пыльных средах или средах с дефицитом масла, сокращение времени простоя автоматизированного оборудования из-за сбоев смазки (например, упаковочных машин для пищевых продуктов, оборудования для чистых помещений).

2. Износостойкость и ударопрочность.

Превосходная износостойкость: потеря износа ≤ 0,02 г/1000 об/мин, подходит для компонентов, совершающих длительно возвратно-поступательное движение (например, направляющих гильз штока поршня цилиндра).

Высокая ударная вязкость: ударная вязкость с надрезом ≥ 6 кДж/м² (превосходит 4-5 кДж/м² у PA66), не легко разрушается при падении или случайных столкновениях (например, при скольжении блоков движущихся платформ на автоматизированных производственных линиях).

3. Стабильность размеров и обрабатываемость.

Низкое поглощение влаги: сбалансированный коэффициент водопоглощения ≤1,5%, минимальное влияние влажности окружающей среды на размеры после обработки, подходит для высокоточной посадки (например, допуск модуля шестерни ±0,02 мм).

Простая обработка: листы/прутки можно точить, фрезеровать и сверлить напрямую без термообработки; эффективность обработки в 3-5 раз выше, чем у металла (например, обточка нейлоновой втулки MC занимает всего 5 минут).

4. Легкий вес и устойчивость к коррозии.

Плотность 1,15-1,2 г/см³, что снижает нагрузку на оборудование и энергопотребление (например, уменьшение веса шарнирных компонентов манипулятора робота позволяет снизить мощность серводвигателя).

Устойчивость к маслам и слабым кислотам/щелочам: Может использоваться в течение длительного времени в гидравлическом масле, смазочном масле и охлаждающей жидкости без набухания или деформации (например, нейлоновые трубные фитинги в гидравлических системах машин для литья под давлением).

Синий литой нейлоновый стержень

III. Меры предосторожности при использовании

Хотя нейлон MC имеет превосходные характеристики, во избежание сбоев в механическом и автоматизированном оборудовании следует учитывать следующие ограничения:

1. Температура и термостойкость.

Длительная рабочая температура ≤120℃, кратковременная пиковая температура ≤150℃ (механические свойства ухудшаются после превышения этой температуры).

Совет по предотвращению: Компоненты вблизи источников тепла (например, вентиляционные отверстия для отвода тепла двигателя, каналы для потока расплавленного пластика) должны быть изготовлены из жаростойких материалов, таких как металл или полипропилен, или рядом с нейлоновыми компонентами MC должны быть установлены теплоизоляционные пластины.

2. Гигроскопичность и размерная компенсация.

Размерное расширение составляет примерно 1%-2% (вдоль направления длины) после впитывания воды. Должны быть предусмотрены допуски для высокоточной посадки (например, зазор подшипника ≤0,05 мм).

3. Ограничения прочности и нагрузки

Предел прочности при растяжении ≤75 МПа. Избегайте подшипников с сосредоточенными ударными нагрузками или высоким крутящим моментом:

Запрещенные сценарии: Замена приводных валов коробки передач (требующая изгибающего момента) и подъемных крюков тяжелого оборудования (требующих статического натяжения).

Применимые сценарии: Подходит для подшипниковых нагрузок, подвергающихся равномерному давлению (например, радиальное давление ≤50 МПа).

4. Химическая коррозия и старение.

Он не устойчив к сильным окисляющим кислотам (таким как концентрированная азотная кислота и концентрированная серная кислота) и полярным растворителям (таким как фенол и муравьиная кислота). Контакт с этими растворителями приведет к набуханию или растрескиванию.

Советы по предотвращению проблем: Совместимость компонентов химического оборудования должна быть подтверждена или следует выбрать модифицированный нейлон MC.

5. Оптимизация твердости поверхности и износостойкости.

Немодифицированный нейлон MC имеет низкую поверхностную твердость (твердость по Роквеллу M80-90), что позволяет легко царапать его абразивными частицами в пыльной среде.

Решения: вставка графитовых опор или волокон ПТФЭ на поверхность для повышения износостойкости при сухом трении; или используйте нейлон MC, армированный стекловолокном.

Ценность стержня/листа MC в механической автоматизации

Его основная ценность в машиностроении и оборудовании автоматизации заключается в «замене стали пластиком» для снижения затрат и повышения эффективности: благодаря своим самосмазывающимся, износостойким и легким свойствам он снижает частоту технического обслуживания, снижает потребление энергии и продлевает срок службы оборудования. При его использовании крайне важно сосредоточиться на трех ключевых факторах: температуре, влагопоглощении и максимальной грузоподъемности. Разумный дизайн допусков и экологическая совместимость максимизируют преимущества в производительности.