Полимеры занимают одно из ведущих мест среди конструкционных материалов для машиностроения. Так, потребление пластмасс в этой отрасли становится соизмеримым (в единицах объема) с потреблением стали. Непрерывно возрастает также применение лакокрасочных материалов, синтетических волокон, клеев, резины и др.
Целесообразность применения полимеров в машиностроении определяется, прежде всего, возможностью удешевления продукции. При этом улучшаются также важнейшие технико-экономические параметры машин: уменьшается масса, повышаются долговечность, надежность и др. В результате внедрения полимеров высвобождаются ресурсы металла, а благодаря уменьшению отходов при переработке существенно повышается коэффициент использования материалов (средние значения коэффициента использования пластмасс примерно в 2 раза выше, чем для металлов).
Основные достоинства полимерных конструкционных материалов:
-высокая удельная прочность (отношение прочности к плотности);
-износостойкость;
-устойчивость к химическим воздействиям;
-хорошие диэлектрические характеристики;
-свойства полимерных материалов можно варьировать в широких пределах модификацией полимеров или совмещением их с различными ингредиентами.
В частности, при введении в полимеры соответствующих наполнителей можно получать фрикционные и антифрикционные материалы, а также материалы с токопроводящими, магнитными и другими специальными свойствами.
К недостаткам полимерных материалов относятся:
-склонность к старению;
-склонность к деформированию под нагрузкой (ползучесть);
-зависимость прочностных характеристик от режимов нагружения (температуpa, время);
-сравнительно невысокая теплостойкость;
-относительно большой температурный коэффициент линейного расширения;
-изменение размеров при воздействии на материал влаги или агрессивных сред.
Из пластических масс изготовляют обширный ассортимент деталей и узлов машин, а также технологическую оснастку различного назначения.
Основные области применения пластмасс в машиностроении
Зубчатые и червячные колеса: полиамиды, полипропилен, пентапласты, поликарбонаты, полиформальдегид, фенопласты, волокниты, текстолит, древесные пластики;
Шкивы, маховички, рукоятки, кнопки: полиамиды, аминопласты, фенопласты, волокниты, текстолит, древесные пластики;
Ролики, катки, бегуны: полиамиды, поливинилхлорид, полипропилен, поликарбонаты, древесные пластики;
Подшипники скольжения: полиамиды, полиэтилен, полипропилен, полиакрилаты, эпоксипласты, пентапласты, поликарбонаты, полиформальдегид, фенопласты, волокниты, текстолит, древесные пластики;
Направляющие станков: полиамиды, эпоксипласты, текстолит;
Детали подшипников качения: полиамиды, поликарбонаты, полиформальдегид;
Тормозные колодки, накладки: фенопласты, волокниты, древесные пластики;
Трубы, детали арматуры, фильтры масляных и водных систем: полиэтилен, поливинилхлорид, полипропилен, поликарбонаты, стеклопластики;
Рабочие органы вентиляторов, насосов и гидромашин: полиамиды, полиэтилен, поливинилхлорид, полипропилен, пентапласты, поликарбонаты, стеклопластики.
Уплотнения: полиамиды, полиэтилен, фторопласты, поливинилхлорид, полипропилен;
Кожухи, корпуса, крышки, резервуары: полиэтилен, аминопласты, поливинилхлорид, полипропилен, полистирол, полиакрилаты, поликарбонаты, фенопласты, стеклопластики;
Детали приборов и автоматов точной механики: полиамиды, полиэтилен, поливинилхлорид, полипропилен, пентапласты, поликарбонаты, полиформальдегид, фенопласты, волокниты;
Болты, гайки, шайбы: полиамиды, полиэтилен, аминопласты, поливинилхлорид, полипропилен, пентапласты, поликарбонаты, полиформальдегид, фенопласты, волокниты;
Пружины, рессоры, кулачковые механизмы, клапаны: полиамиды, поливинилхлорид, полипропилен, поликарбонаты, полиформальдегид, текстролит, стеклопластики;
Крупногабаритные элементы конструкций, емкости, лотки и др.: полиэтилен, поливинилхлорид, полистирол, стеклопластики;
Электроизоляционные детали, панели, щитки, корпуса приборов: полиамиды, полиэтилен, фторопласты, аминопласты, поливинилхлорид, полипропилен, полистирол, полиакрилаты, эпоксипласты, пентапласты, поликарбонаты, полиформальдегид, фенопласты, волокниты, текстолит, древесные пластики, стеклопластики;
Светопропускающие оптические детали (линзы, смотровые стекла и др.): полиэтилен, аминопласты, полипропилен, полистирол, полиакрилаты, поликарбонаты;
Копиры, контрольные шаблоны: полиэтилен, поливинилхлорид, полипропилен, эпоксипласты;
Холоднолистовые штампы: эпоксипласты, пентапласты, фенопласты, стеклопластики;
Литейные модели: полистирол, полиакрилаты, эпоксипласты, фенопласты, стеклопластики;