У вузлах ЧПК, точних приводах, маніпуляторах і подавальних механізмах кожна десята доля міліметра має значення. Розширення, деформація або люфт на 0,05 мм, і цикл зривається. У таких системах не працюють універсальні пластики з непередбачуваною поведінкою.
Тут вибір матеріалу жорстко підпорядковується задачам: потрібно не просто зробити деталь, а забезпечити геометричну стабільність, передбачувану обробку і сумісність із температурними, силовими та хімічними навантаженнями.
Серед яких матеріалів обирати
Базовий варіант – поліацеталь (POM-C або POM-H). За даними з сайту дистриб’ютора Elektro Plast, майже не вбирає вологу, не дає усадки після фрезерування, дозволяє тримати вузькі допуски без доробок. Ідеально підходить для втулок, кронштейнів, корпусів датчиків, деталей приводів. Скрізь, де важлива точність при нормальній температурі.
Але якщо в системі є рухливий контакт, важливі вже інші характеристики: низьке тертя й зносостійкість. У такому разі дивляться на PTFE (тефлон) або модифікований поліетилен PE1000. PTFE добре працює без мастила, PE1000 витримує удари, підходить для напрямних, кареток, демпферів.
Якщо в системі є температура вище 100-120 °C, поліацеталь відпадає. Беруть PEEK або PPSU: ці матеріали не «пливуть» і не розм’якшуються до 220-250 °C. Їх ставлять у стерилізаційних блоках, двигунах, корпусах із тепловим навантаженням.
Як обрати між матеріалами?
Коли доходить до реального вибору матеріалу для автоматизованого або високоточного вузла, перше, що варто зробити – відкрити специфікацію вузла. Якщо є креслення або 3D‑модель, дивляться на посадки, допуски, шорсткість поверхонь і тип контакту. Уже на цьому етапі стає зрозуміло, чи можна працювати з матеріалом, який змінює розміри від вологи або температури. Якщо в кресленні закладені допуски ±0,02-0,05 мм, більшість універсальних пластиків відпадають автоматично.
Далі переходять до технічних характеристик матеріалу. У специфікації дивляться конкретні цифри
- водопоглинання;
- коефіцієнт теплового розширення;
- допустиме робоче навантаження при тривалій дії, температурний діапазон без повзучості.
Наприклад, якщо матеріал має водопоглинання 1-2%, його одразу виключають для вузлів із точною посадкою, навіть якщо міцність формально підходить. Ці дані завжди є в технічних листах виробника, і саме вони мають значення, а не загальна назва полімеру.
Наступний крок – приблизні розрахунки, навіть якщо немає повного інженерного аналізу. Беруть реальні розміри деталі, дивляться коефіцієнт теплового розширення і рахують, як зміниться діаметр або довжина при робочій температурі. Те саме роблять із навантаженням: оцінюють тиск на поверхню контакту і співвідносять його з допустимими значеннями для матеріалу в режимі тривалої роботи, а не разового навантаження. Ці прості розрахунки часто одразу показують, чи матеріал «просяде» через місяць.
Окремо перевіряють технологічність обробки. Навіть якщо матеріал ідеально підходить за характеристиками, він може виявитися проблемним у виробництві. Тому уточнюють режими різання, схильність до деформації після зняття напруги, стабільність розмірів після фрезерування. Якщо деталь складна і точна, матеріал без прогнозованої обробки краще не брати.
