Полиоксиметилен-сополимер
В промышленной практике POM-C — это торговые марки Эрталон С (Ertalon), Текаформ (Tecaform), Муритал C (Murytal C) и отечественный аналог под обозначением ПОМ-С. Материал занимает нишу между капролоном и металлами: он жёстче и размерно стабильнее ПА-6, при этом дешевле и проще в обработке, чем большинство нержавеющих сталей.
Технические характеристики
Ключевые физико-механические показатели POM-C при +23 °C:
Плотность — 1,41 г/см³
Предел прочности при растяжении — 65–70 МПа
Модуль упругости — 2700–3000 МПа
Ударная вязкость по Шарпи — 6–8 кДж/м²
Рабочая температура — от –50 °C до +100 °C, кратковременно до +140 °C
Водопоглощение за 24 часа — 0,20% (одно из наименьших среди конструкционных пластиков)
Равновесное водопоглощение — 0,8% (против 10% у ПА-6)
Температура плавления — 164–172 °C
Отличие POM-C от гомополимера POM-H принципиальное: встроенные сомономерные звенья снижают степень кристалличности с 70–100% до 60–80%, что уменьшает жёсткость и прочность на 10–15%, но радикально улучшает стойкость к гидролизу, щелочам и растрескиванию под напряжением. Именно поэтому в большинстве промышленных применений сополимер вытеснил гомополимер, несмотря на несколько более низкие силовые показатели.
Промышленное применение
Стабильность размеров — главный козырь POM-C при переходе с металла. В приборостроении и станкостроении шестерни, эксцентрики, направляющие каретки и корпуса клапанов из полиацеталя выдерживают допуск IT7–IT8 после токарной и фрезерной обработки и не «уходят» в размерах при изменении влажности, что принципиально отличает их от капролоновых аналогов. В пищевой и фармацевтической промышленности POM-C допущен к прямому контакту с продуктами питания: транспортные звёздочки, направляющие конвейерных цепей и детали дозирующего оборудования традиционно изготавливаются именно из этого материала, потому что водопоглощение менее 1% гарантирует геометрическую стабильность детали в условиях ежедневной мойки горячим паром.
В гидравлике и пневматике POM-C занял нишу материала для корпусов клапанов, золотников и поршней малой гидравлики — до 10 МПа рабочего давления. Здесь его преимущество перед капролоном выражается в двух параметрах одновременно: нулевое разбухание в маслах и эмульсиях исключает заклинивание подвижных пар, а химическая стойкость к алифатическим углеводородам и спиртам позволяет работать в средах, где ПА-6 начинает деградировать.
Плюсы и минусы
Преимущества:
исключительная размерная стабильность при изменении температуры и влажности — допуски после механической обработки не «плывут» в процессе эксплуатации;
низкий коэффициент трения и высокая износостойкость без дополнительных антифрикционных наполнителей — POM-C работает в парах скольжения при удельных давлениях до 60 МПа·(м/с);
высокая стойкость к гидролизу и щелочным средам — POM-C не разрушается в горячей воде до +80 °C и под воздействием пара;
пригодность для пищевого контакта без специальной сертификации марки (при использовании стандартных заготовок POM-C).
Ограничения и риски:
низкая стойкость к концентрированным кислотам: соляная, серная и азотная кислоты разрушают POM-C — материал неприменим в кислотных промывочных системах;
рабочая температура ограничена +100 °C длительно: выше этой отметки начинается ползучесть и потеря геометрии под нагрузкой, а при +140 °C деталь полностью теряет форму;
по сравнению с POM-H прочность при растяжении ниже на 10–15% — в высоконагруженных шестернях и несущих кронштейнах гомополимер предпочтительнее;
плохая адгезия: склеивание и сварка POM-C требуют специальной подготовки поверхности, обычные конструкционные клеи не держатся.
Совет технолога ООО АВТЭКС
POM-C — материал, который прощает ошибки конструктора там, где капролон их не прощает. Отсутствие значимого водопоглощения означает, что посадку можно рассчитывать по «сухому» размеру и не бояться, что через месяц работы во влажной среде втулка заклинит вал. Именно эта особенность делает полиацеталь-сополимер материалом по умолчанию для гидравлических и пневматических узлов, конвейерного оборудования в пищевой отрасли и любой закрытой конструкции, где периодическое обслуживание физически затруднено.
При мехобработке POM-C ведёт себя образцово: стружка ломкая, не наматывается, поверхность выходит чистой даже при черновых проходах. Достижимая точность при чистовой обработке малых диаметров — до 0,01 мм. Единственный нюанс, который нельзя игнорировать: коэффициент теплового расширения POM-C составляет около 110 мкм/(м·°C) — примерно в 6 раз выше, чем у стали. Для деталей с жёсткими допусками, работающих в диапазоне температур более 30 °C, тепловое расширение обязательно закладывается в расчёт посадки — иначе вся точность мехобработки уйдёт в ноль при первом же температурном цикле.