Медные сплавы (латуни и бронзы)

№	Марка материала	Характеристика и свойства	Рекомендуемая область применения
1	Л63 ГОСТ 15527	Наиболее распространенная марка оловосодержащей латуни. Высокая обрабатываемость давлением, сваривается, паяется. Обрабатываемость резанием удовлетворительная.	Детали, получаемые глубокой вытяжкой, выдавливанием, высадкой: стаканы, колпачки.Детали в виде ступенчатых стержней.
2	ЛС59-1 ГОСТ 15527	Свинецсодержащая латунь. Высокая обрабатываемость резанием. Хорошие пластичность и свариваемость.	Мелкие и тонкостенные детали, обрабатываемые резанием: пластины, втулки, кольца распорные и резьбовые, стйки и оси с резьбой, оправы, лимбы.
3	БрАЖ 9-4 ГОСТ 18175	Алюминий-железистая бронза. Высокие коррозионная стойкость, антифрикционные свойства, повышенная прочность. Обрабатываемость резанием хорошая. Свариваемость, деформируемость, удовлетворительные	Нагруженные детали /в том числе вибрационной нагрузкой при требованиях износостойкости и пониженной шероховатости/, зубчатые и червячные колеса, подшипниковые втулки, ползуны, направляющие, ходовые гайки, кулачки.
4	БРБ2 ГОСТ 18175	Бериллиевая бронза. Высокие упругие свойства, сопротивление усталости, коррозионная стойкость . Хорошо обрабатывается резанием и давлением. Хорошо сваривается.	Упругие элементы, в том числе токопроводящие, плоские и винтовые пружины, цанги, детали, работающие на усталость. Немагнитные пружины.
5	БрКМц3-1 ГОСТ 4748	Кремнисто-марганцевая бронза. Коррозионностойкая, пригодная для сварки. Высокое сопротивление сжатию.	Упругие элементы. Детали для судостроения. Детали сварных конструкций.
6	МНАХМц 15-3,5-2-3 или МНАХМц 20-4-3-4	Медно-никелевые сплавы. Можно применять вместо бериллиевой бронзы. Механические свойства практически такие же, релаксационная стойкость выше, чем у БрБ, коррозионная стойкость та же или выше.	Упругие элементы, в том числе токопроводящие, плоские и винтовые пружины, цанги, детали, работающие на усталость. Немагнитные пружины.

Изоляторы

Назначение следует из названия - обеспечение электрической изоляции при всех условиях работы аппаратуры. Для изоляторов, кроме электрической прочности и устойчивости против механических и климатических воздействий, важны также частотные свойства, характеризуемые уже знакомым tgd.

Ясно, что изоляторы - диэлектрические материалы, но многие диэлектрики могут использоваться и как изоляторы, и как конструкционные материалы, и в ряде других применений.

Диэлектрики делятся на неорганические и органические.

Первые - это стекло, керамика, слюда и ситаллы (стеклокерамика). Они используются практически только как изоляторы, и только изредка, по совместительству, как конструкционные, в частности, в изделиях с контактами.

Вторые можно разделить на пластмассы, компаунды, герметики и термоагенты. Все они являются полимерами.

Платмасссы - это вещества, в конечном состоянии твердые (по крайней мере, в рабочих условиях формоустойчивые), которые на определенной стадии производства или при определенных условиях приобретают свойство пластического течения.

Пластмассы редко представляют собой одно вещество, чаще они являются многокомпонентными материалами.

Основные компоненты:

· связующее - это термореактивный или термопластичный полимер, составляющий основную долю в содержании пластмассы и в наибольшей степени определяющий ее механические, температурные, электрические свойства, влагопоглощение и т. п.

Термореактивные вещества до завершающей стадии производства способны к пластическому течению, а затем под действием высокой температуры или катализаторов твердеют и теряют способность размягчаться при нагревании, термопластичные - сохраняют эту способность и в дальнейшем.

· наполнители - химически инертные вещества, не реагирующие со связующим и другими компонентами пластмассы. Они вводятся для повышения механической прочности, теплостойкости или теплопроводности, а также для уменьшения объемной усадки

· пластификаторы снижают хрупкость и повышают холодоустойчивость изделий

· стабилизаторы повышают стойкость к свету и замедляют термодеструкцию

· отвердители - это катализаторы, под действием которых пластмасса затвердевает, они стимулируют реакцию полимеризации связующего вещества

· красители - ясно из названия

· смазки - вещества, облегчающие отделение готового изделия от прессформы

· порообразователи - вещества, при нагревании выделяющие много газа, в результате чего получаются материалы вроде пенопласта, пористой резины и т. п.

Наиболее распространенные связующие

Полистирол по способу получения делится на блочный и суспензионный. Блочный выпускается в листах и прутках, но гораздо чаще используются гранулы. Дело в том, что полистирол - отличный литьевой материал, и большинство изделий получаются литьем под давлением.

Электрические свойства очень хороши:

объемное сопротивление - 10¹⁵ ом×м,

tgd - 2¸4х10^-4,

электрическая прочность до 30 кВ/мм

рабочая температура - 50..160^ОС

Полистирол может быть прозрачным или матовым, окрашенным или нет. Он имеет прекрасный внешний вид и широко используется для изготовления корпусных и декоративных деталей аппаратуры.

Растворители полистирола - дихлорэтан, толуол, ксилол, бензол, для некоторых марок, вероятно - циклогексанон.

Из полистирола получают также тонкие пленки, которые можно использовать при изготовлении трансформаторов (вспомните также полистирольные конденсаторы).

Суспензионный полистирол отличается только технологией получения и состоянием, в котором он поставляется, и имеет несколько худшие характеристики, поскольку содержит больше примесей.

Ударопрочный полистирол - продукт сополимеризации стирола с некоторыми другими веществами. Основное применение - корпусные и декоративные детали, электрические свойства - хуже, чем у блочного.

Полиэтилены бывают разных видов: низкого давления, среднего давления, высокого давления, вулканизирующийся и облученный.

На внешний вид и на ощупь полиэтилен знаком всем. Электрические характеристики примерно как у полистирола, но электрическая прочность выше - до 40¸50 кВ/мм.

Химически инертен, ни в чем не растворяется, не клеится ни одним клеем. Термостойкость невысока - до 70^ОС.

Основной способ получения деталей - литье под давлением. Мехобработка возможна, но образуются чудовищные заусенницы, полировка невозможна.

Модификации ВД, СД и НД отличаются механическими свойствами: ВД - очень гибкий, из него делают изоляцию кабелей и пленки, НД - жесткий, обычно используется как конструкционный материал.

Вулканизирующийся - термореактивный материал, используемый в основном для изоляции проводов.

Облученный ПЭ - очень интересный материал. Готовые детали из обычного термопластичного ПЭ подвергаются жесткому облучению, и материал становится термореактивным. Основное применение - изоляция проводов, но так можно поступать и с деталями.

Внешний вид полиэтилена непрезентабельный, поэтому из него стоит делать лишь внутренние детали - стоечки, каркасики и т. п. Полиэтилен горюч!

Очень похожими свойствами обладает полипропилен.

М. С. Шепелёв

Проектирование и производство средств автоматизации

Курс лекций для специальности

“Автоматизация производственных процессов и производств”

Напечатано ОАО "Костромагеофизика" 2001 г.

41