Де застосовують армовані пластики та чим вони відрізняються від звичайних полімерів
Армовані пластики використовують там, де звичайному полімеру вже не вистачає жорсткості, міцності або стабільності розмірів. До матеріалу додають скляні, вуглецеві або тканинні волокна, які беруть на себе частину механічного навантаження. У результаті деталь залишається легшою за металеву, але менше прогинається, краще зберігає форму та може працювати у більш навантажених вузлах.
Що змінює армування та де воно потрібне
У звичайного пластику властивості переважно визначаються самим полімером. Якщо додати до нього армувальний компонент, структура змінюється: волокна перешкоджають розтягуванню та деформації, а полімерна матриця зв'язує їх і передає навантаження. Наприклад, склотекстоліт складається з шарів склотканини, просочених полімерним сполучним, тому поєднує високу жорсткість з електроізоляційними властивостями.
Інший варіант – термопласти з коротким скловолокном. Так зміцнюють поліамід, PBT, поліпропілен та інші матеріали для корпусів, кронштейнів, деталей приводів і елементів обладнання. Для електроізоляційних і конструкційних деталей також використовують готові листові та стрижневі композити – такі заготовки різних розмірів представлені, зокрема, у каталозі Електропласт, великого постачальника пластиків.
У промисловості армовані пластики мають особливий попит для кількох завдань:
для електротехнічних панелей та опор використовують склотекстоліт, коли одночасно потрібні жорсткість та електрична ізоляція;
для корпусних і кріпильних деталей застосовують склонаповнені поліаміди та PBT, якщо звичайний пластик надто сильно прогинається під навантаженням;
для втулок, напрямних і конструкційних елементів вибирають армовані полімери, коли потрібно зменшити деформацію під постійним тиском;
для легких силових деталей використовують вуглепластик, якщо важливо зменшити масу конструкції без помітної втрати жорсткості;
для профілів і настилів застосовують склопластик, коли конструкція працює у вологому або хімічно активному середовищі й метал довелося б додатково захищати від корозії.
Водночас армування дає не лише переваги. Скловолокно робить матеріал більш абразивним для різального інструмента, тому під час свердління та фрезерування звичайні свердла й фрези швидше тупляться. Крім того, властивості деяких композитів залежать від напрямку волокон: уздовж армування деталь може витримувати значно більше навантаження, ніж упоперек.
Є різниця й у поведінці під час удару. Звичайний неармований пластик нерідко сильніше деформується, але не руйнується одразу, тоді як дуже жорсткий композит може гірше переносити локальний удар. Тому армований матеріал вибирають не просто як «міцніший пластик», а з урахуванням конкретного типу навантаження, способу обробки та умов роботи деталі.