Нейлон
Поліамідний (PA) підшипниковий матеріал
Універсальний конструкційний пластик для підшипників, що працюють під легким навантаженням. Нейлон пропонує самозмащувальні властивості, низьку вартість та чудову зносостійкість для застосувань, де це дозволяють вимоги до навантаження та температури.
Що таке нейлон?
Нейлон — це загальна назва сімейства синтетичних полімерів, які називаються поліамідами (PA). Розроблений компанією DuPont у 1935 році, нейлон став одним із перших конструкційних пластиків і досі широко використовується у підшипниках завдяки поєднанню міцності, зносостійкості та низького тертя.
У підшипниках нейлон слугує економічно вигідною альтернативою більш досконалим матеріалам, таким як PTFE та POM, для застосувань із легким та середнім навантаженням. Нейлонові підшипники можуть працювати без змащування в багатьох випадках, хоча їхня продуктивність значно покращується при початковому змащуванні консистентним мастилом або просоченні оливою.
Для застосувань, що вимагають більшої вантажопідйомності або робочої температури, розгляньте можливість використання композитних втулок JBM з PTFE або композитних втулок з POM, які пропонують вищу продуктивність у складних умовах.
Переваги нейлонових підшипників
Самозмащувальні — можуть працювати всуху при легких навантаженнях
Відмінна стійкість до стирання як для пластиків
На 87% легші за бронзу
Економічно вигідні для великосерійного виробництва
Властивості Нейлону 66 (PA66)
| Хімічна назва | Поліамід 66 |
| Абревіатура | PA66 / Нейлон 66 |
| Щільність | 1.14 г/см³ |
| Температура плавлення | 260°C (500°F) |
| Макс. робоча температура | +100°C (безперервно) |
| Міцність на розрив | 70-85 МПа |
| Твердість | Rockwell R118 |
| Тертя (Всуху) | 0.20 - 0.40 |
| Водопоглинання | 2.5% (за 24 год) |
Типи нейлону для підшипників
Різні марки та модифікації нейлону пропонують різноманітні експлуатаційні характеристики для застосування в підшипниках.
PA6 (Нейлон 6)
Загального призначенняЛитий нейлон із чудовою в'язкістю та стійкістю до ударів. Легше піддається обробці, ніж PA66. Добре підходить для великих деталей та втулок загального призначення.
- Міцність на розрив: 70 МПа
- Макс. температура: 90°C
- Вартість: Низька
Використовується для: Роликів, напрямних, зносостійких смуг, легких втулок
PA66 (Нейлон 66)
Вища продуктивністьМає вищу температуру плавлення та кращі механічні властивості, ніж PA6. Стандарт для литих під тиском деталей підшипників. Краща стабільність розмірів.
- Міцність на розрив: 85 МПа
- Макс. температура: 100°C
- Вартість: Низька-Середня
Використовується для: Стандартних втулок, матеріалів сепараторів, дрібних деталей
PA66 + Скловолокно
АрмованийАрмування скловолокном (зазвичай 30%) значно підвищує міцність, жорсткість та термостійкість. Зменшує повзучість (деформацію) під навантаженням.
- Міцність на розрив: 180 МПа
- Макс. температура: 130°C
- Вартість: Середня
Використовується для: Конструкційних втулок, застосувань із високим навантаженням, підвищених температур
PA + MoS₂
ЗмащенийНаповнювач із дисульфіду молібдену зменшує тертя та покращує характеристики роботи всуху. Забезпечує довший термін служби, ніж ненаповнений нейлон у незмащених вузлах.
- Тертя: 0.15 - 0.25
- Знос: в 3 рази кращий
- Вартість: Середня
Використовується для: Втулок, що працюють всуху, напрямних ковзання, кулачкових штовхачів
Маслонаповнений нейлон
СамозмащувальнийНейлон, просочений мастилом під час лиття. Олива повільно виділяється під час роботи, забезпечуючи безперервне змащування. Справжня здатність до самозмащування.
- Тертя: 0.10 - 0.20
- Вміст оливи: 3-6%
- Вартість: Середня
Використовується для: Вузлів, що не потребують обслуговування, конвеєрів, харчового обладнання
PA46 (Stanyl)
ВисокотемпературнийНейлон преміум-класу, стійкий до високих температур. Зберігає механічні властивості при підвищених температурах, де стандартні нейлони виходять з ладу. Краща хімічна стійкість.
- Міцність на розрив: 100 МПа
- Макс. температура: 150°C
- Вартість: Висока
Використовується для: Підкапотного простору автомобілів, високотемпературного промислового застосування
Нейлон порівняно з іншими підшипниковими пластиками
Як нейлон порівнюється з іншими конструкційними пластиками, які зазвичай використовуються в підшипниках?
| Властивість | Нейлон (PA66) | PTFE | POM (Ацеталь) | UHMWPE |
|---|---|---|---|---|
| Коефіцієнт тертя | 0.20 - 0.40 | 0.04 - 0.10 | 0.15 - 0.35 | 0.10 - 0.20 |
| Вантажопідйомність | Середня (40 Н/мм²) | Низька-Середня | Висока (80 Н/мм²) | Середня |
| Макс. температура | +100°C | +280°C | +110°C | +80°C |
| Водопоглинання | Високе (2.5%) | Відсутнє | Низьке (0.2%) | Відсутнє |
| Стабільність розмірів | Задовільна | Погана (повзучість) | Відмінна | Хороша |
| Зносостійкість | Відмінна | Задовільна | Хороша | Відмінна |
| Стійкість до ударів | Відмінна | Хороша | Хороша | Відмінна |
| Вартість | Низька | Середня | Середня | Середня |
| Найкраще підходить для | Сухих середовищ, легких навантажень | Хімічних, високотемпературних середовищ | Високої точності, вологого середовища | Абразивних середовищ, харчової промисловості |
Потрібна вища продуктивність?
Якщо водопоглинання або температурні обмеження нейлону викликають занепокоєння, розгляньте можливість переходу на металополімерні композитні підшипники JBM:
✓ Переваги нейлону
- Низька вартість: Найбільш економічний конструкційний пластик для підшипників
- Самозмащування: Може працювати всуху при застосуваннях з легким навантаженням
- Зносостійкість: Відмінна стійкість до стирання
- Ударостійкість: Добре поглинає ударні навантаження
- Легкість: На 87% легший за бронзу
- Тиха робота: Демпфуючі властивості зменшують рівень шуму
- Хімічна стійкість: Стійкий до олив, палива, багатьох хімікатів
- Легкість обробки: Може оброблятися з жорсткими допусками
✗ Обмеження нейлону
- Водопоглинання: Поглинає 2-3% вологи, що спричиняє набухання та втрату міцності
- Температурні обмеження: Макс. 100°C безперервно (менше, ніж у PTFE/POM)
- Зміни розмірів: Набухає при вологості, дає усадку при висиханні
- Нижча вантажопідйомність: Не підходить для застосувань із високим навантаженням
- Вище тертя: Тертя в 2-5 разів вище, ніж у PTFE
- Чутливість до УФ-випромінювання: Деградує при тривалому впливі сонячного світла
- Повзучість під навантаженням: Деформується з часом під постійною напругою
- Чутливість до кислот: Руйнується сильними кислотами
Де нейлонові підшипники працюють добре
Нейлонові підшипники найкраще підходять для легких і середніх навантажень, де вартість є пріоритетом, а умови навколишнього середовища є помірними.
Текстильне обладнання
- Підшипники шпинделів
- Напрямні ролики
- Нитконапрямники
- Втулки човників
- Кулачкові штовхачі
Конвеєрні системи
- Натяжні ролики
- Напрямні рейки
- Напрямні ланцюгів
- Зносостійкі смуги
- Втулки зірочок
Офісне обладнання
- Підшипники принтерів
- Компоненти копірів
- Напрямні подачі паперу
- Механізми сканерів
- Коліщата крісел
Меблі та Фурнітура
- Напрямні для висувних ящиків
- Дверні петлі
- Меблева фурнітура
- Складані механізми
- Регулювальні ручки
Пакувальне обладнання
- Напрямні для коробок
- Механізми подачі пляшок
- Аплікатори етикеток
- Плівкові ролики
- Накопичувальні столи
Сільськогосподарська техніка
- Напрямні ланцюгів
- Натяжні колеса
- Втулки шнеків
- Підшипники конвеєрів
- Регулювальні механізми
Проєктування з використанням нейлонових підшипників
Враховуйте вологість
Нейлон набухає до 3% при поглинанні вологи. Проєктуйте зазори на 0.05-0.10 мм більшими, ніж для металевих підшипників. Використовуйте розміри "як відлито" ("dry as molded") і перевіряйте їх після кондиціонування.
Обмеження значення PV
Тримайте показник тиск × швидкість (PV) нижче 0.10 Н/мм²·м/с для роботи всуху, і 0.46 Н/мм²·m/s зі змащуванням. Перевищення цих меж призводить до швидкого зносу та накопичення тепла.
Розгляньте можливість армування
Для більших навантажень використовуйте склонаповнений нейлон (30% GF). Це подвоює міцність і зменшує повзучість, але збільшує знос вала — використовуйте загартовані або нержавіючі вали.
Сумісність із валом
Нейлон найкраще працює в парі з загартованою сталлю (HRC 55+) або хромованими валами. Уникайте м'якого алюмінію або незагартованої сталі — тертя та знос значно зростають.
Початкове змащування
Навіть "самозмащувальний" нейлон виграє від початкового змащування. Тонка плівка мастила подовжує термін служби підшипника в 2-3 рази та зменшує знос під час притирання.
Зниження номінальних характеристик при нагріванні
Знижуйте допустиме навантаження на 50% при 80°C, і на 75% при 100°C. Якщо робота відбувається поблизу температурних меж, розгляньте PA46 або перейдіть на композити PTFE/POM.
✓ Використовуйте нейлон, коли:
- Навантаження від легких до помірних (<40 Н/мм²)
- Робоча температура залишається нижче 100°C
- Навколишнє середовище сухе (в приміщенні, з контрольованим кліматом)
- Вартість є головним пріоритетом
- Важлива тиха робота
- Присутні ударні або шокові навантаження
- Зниження ваги є перевагою
- Деталі виготовляються великими партіями
✗ Уникайте нейлону, коли:
- Середовище вологе або сире (використовуйте POM або PTFE)
- Температура перевищує 100°C (використовуйте PTFE)
- Навантаження великі (використовуйте бронзу або металополімер)
- Критично важливі прецизійні допуски (використовуйте POM)
- Потрібне найнижче тертя (використовуйте PTFE)
- Присутні сильні кислоти
- Очікується вплив сонячного УФ-випромінювання на відкритому повітрі
- Тривале високе напруження із загрозою повзучості (деформації)
Не впевнені, чи підходить нейлон для вашого застосування? Наші інженери можуть порекомендувати оптимальний підшипниковий матеріал.
Зв'язатися з інженерамиПотрібна вища продуктивність?
Хоча нейлон добре підходить для легких навантажень, JBM спеціалізується на металополімерних композитних підшипниках, які пропонують чудову вантажопідйомність, термостійкість та стабільність розмірів. Переходьте на композити PTFE або POM для вимогливих застосувань.
Переглянути композитні підшипники