Полиамидный крепеж: основные характеристики, сферы применения и преимущества

В мире стандартных крепёжных изделий, таких как сталь и латунь, встречаются также варианты из полиамида. Эта статья будет полезна инженерам, строителям, проектировщикам и всем, кто интересуется современными способами крепления. В России полиамидный крепеж стали использовать относительно недавно, однако успел стать востребованным.

Полиамидные крепёжные элементы, включая болты, гайки, шайбы, заклёпки, дюбели и другие, изготавливаются из полиамида — прочного синтетического полимера, который хорошо противостоит внешним воздействиям.

Химический состав и свойства полиамида

Полиамид (ПА) представляет собой термопластичный материал, созданный на основе линейных высокомолекулярных синтетических соединений с амидными группами в основной цепи. Этот материал находит широкое применение в различных сферах, среди которых стоит выделить строительную сферу.

• PA6 (поликапролактам) – наиболее распространенный, обладает высокой ударной вязкостью. Подходит для производства различных механических деталей, требующих высокой нагрузки в эксплуатации, переключателей и оборудования.
• PA66 (полигексаметиленадипинамид) – более жесткий и термостойкий.
• Подходит для производства различных высоконагруженных механических деталей, электрических и Нашел применение для изготовления подшипников, деталей для машиностроения.
• PA12, PA46, PA610 – специализированные марки для особых условий.

Для большей наглядности сравним характеристики 3-х марок:

 Основные характеристики

• Плотность полиамида составляет 1010-1140 кг/м3
• Прочность на разрыв (сухой / влажный), Н/мм2: 85/60
• Относительное удлинение на разрыв (сухой / влажный), %: 30-60/120-280
• Предельное изгибающее напряжение (сухой), Н/мм2: 130-135

Модуль упругости (сухой / влажный), Н/мм2: 2600-2900 / 1700-2000

• Обеспечивает надёжное сцепление с другими компонентами конструкции.
• Выдерживает механические воздействия, удары и трение.
• Прочен к воздействию различных химических веществ, включая щёлочи, разбавленные кислоты, соляные растворы, жиры, бензин, спирт, ацетон, морскую воду и другие.
• Предотвращает электролитическую коррозию между двумя разными металлическими поверхностями.
• Температура, при которой полиамиды переходят в жидкое состояние, варьируется от 250 до 255 °C и зависит от состава исходных материалов. Кратковременная максимальная температура, которую могут выдержать полиамиды, составляет 150–170 °C, а длительная — 80–100 °C.
• Имеет небольшой вес и доступную стоимость.
• Этот вид пластмассы зарекомендовал высокую устойчивость к истиранию

Несмотря на единый материал производства, марки пластмассы имеют индивидуальные свойства.

Сферы применения

• Электротехника. В этой области полиамид используется для крепления печатных плат и в качестве изоляционного материала. Его диэлектрические свойства обеспечивают безопасность и надёжность электрических соединений.
• Автомобилестроение. Полиамид применяется для крепления пластиковых деталей. Благодаря своей прочности и устойчивости к механическим воздействиям он обеспечивает надёжное соединение элементов конструкции.
• Судостроение. В судостроительной отрасли полиамид ценится за свою устойчивость к воздействию солёной воды. Это свойство делает его идеальным материалом для использования в условиях повышенной влажности и агрессивной среды.
• Медицина. В этой сфере применяются биоинертные материалы, к которым относится полиамид. Он не вызывает аллергических реакций и отторжения организмом, что позволяет использовать его для изготовления медицинских изделий.
• Строительство. В строительстве полиамид используется для создания лёгких конструкций и фасадов. Его небольшой вес и прочность делают его подходящим материалом для применения в строительных решениях, где требуется снизить нагрузку на несущие конструкции.

Преимущества полиамидного крепежа

Материал обладает высокой устойчивостью к коррозии — в отличие от металлических изделий, он не подвержен ржавчине. Также стоит отметить лёгкость материала: его вес в пять-семь раз меньше, чем у аналогичных изделий из стали.

Материал является диэлектриком — он не проводит электрический ток, что делает его безопасным для использования в электроустановках. Соединения не раскручиваются самостоятельно за счет устойчивость к вибрации. Также материал характеризуется химической инертностью и хорошо противостоит воздействию агрессивных сред. Кроме того, материал не создаёт скрипа и шума при нагрузках, что обеспечивает бесшумную работу конструкций.

Виды полиамидного крепежа

 Крепежи производятся в соответствии с ГОСТом и международными стандартами DIN и ISO, как и металлические собратья.

Болты и гайки

• Стандартные метрические (диаметром от M3 до M20)
• С потайной головкой
• С шестигранной головкой

Следует учитывать, что полиамид поглощает влагу, из-за чего размеры крепежей могут увеличиваться.

Винты и саморезы

• Для дерева с редким шагом резьбы
• Для металла с мелкой резьбой
• Универсальные подходят для разных материалов

Шайбы и стопорные кольца

• Плоские шайбы помогают равномерно распределить нагрузку
• Пружинные (гроверные) шайбы предотвращают самопроизвольное откручивание соединений 

Заклёпки

• Вытяжные заклёпки — обеспечивают быстрый монтаж
• Резьбовые заклёпки — создают внутреннюю резьбу в материалах с тонкими стенками

Дюбели

• Распорные дюбели применяются для работы с бетоном и кирпичом
• Химические дюбели имеют клеевой состав для надёжного креплени

Резьбовые шпильки находят применение в вентиляционных и водопроводных системах.

Сравнение с металлическим крепежом

Сравнение с обычной пластмассой

 * Способен менять форму при нагревании и сохранять её при остывании.

 Особенности монтажа

Монтаж полиамидного крепежа имеет ряд особенностей, которые необходимо учитывать для обеспечения надёжности и долговечности конструкции: 

Производство и стандарты

Для производства крепежей из полиамида, таких как болты, гайки, шайбы, фланцы и другие, применяется метод литья.

Процесс начинается с создания специальной формы, состоящей из двух частей, которая служит матрицей для изделия. Внутри формы есть полость, повторяющая форму готового крепежа. Расплавленная полиамидная масса под давлением заливается в эту полость через канал в торце формы.

После остывания массы форма раскрывается, и готовое изделие извлекается.

Если на крепеже, например, на болте, должна быть резьба, то её формируют методом горячей накатки. Этот метод заключается в том, что ролик, который закреплён в специальной оправке и разогрет до высокой температуры, прокатывают по поверхности, где должна быть резьба, на специальном оборудовании. Для создания резьбы также часто применяют призматические плашки.

Важно отметить, что резьба, созданная методом накатки, обладает более высокой прочностью по сравнению с резьбой, нарезанной или отлитой непосредственно в матрице.

Возможна ли комбинация полиамидного крепежа с металлическим?

На этот вопрос нет однозначного ответа. В отдельных случаях допустимо применять полиамидные крепёжные элементы совместно со стальными, например, когда необходима диэлектрическая изоляция или защита от коррозии. При этом важно принимать во внимание характеристики каждого материала и потенциальные ограничения. Иными словами, прежде чем приступать к монтажным работам, лучше тщательно изучить тот материал, с которым предстоит иметь дело полиамидному изделию.

Так же сложности комбинации обусловлены классом прочности, который у тех же болтов, шпилек и гаек имеет равное значение, чтобы конструкция смогла выдержать нагрузку (например, к болту к.п. 8.0 подходит гайка 8, но не меньше!). Соединение разных классов прочности могут вызвать разрыв резьбы.

Более того, для полиамидного крепежа классы прочности не установлены.

Купить полиамидный крепеж или другие крепежные изделия вы можете в фирменном магазине 23 БОЛТА или заказать на официальном сайте компании.