EVALUATION OF THE RESISTANCE OF POLYAMIDE COMPOSITES PROCESSED BY MILLING BASED ON PAN-FIBROUS FILLERS TO THE CONDITIONS OF OPERATION
Authors: Волкова Е.С. , Борисова Н.В. , Тихонов Д.А. , Устинова Т.П. 
Published: January 2024

Способность новых композиционных материалов на основе полиамида-6 (ПА-6) и полиакрилонитрильных волокнистых систем (ПАН-ТЖ и ПАН-ОК) подвергаться механической обработке различными методами является дополнительным преимуществом перед традиционными материалами наряду с высокими физико-механическими свойствами и низкой себестоимостью, что позволяет получать высокоточные детали различной конфигурации, которые могут быть применены в различных отраслях промышленности. При этом немаловажная роль при разработке таких материалов отводится оценке их стойкости к воздействию различных температур и химических жидкостей после механической обработки, в частности, фрезерования. В связи с чем целью данной работы являлось исследование возможности изготовления деталей для различных отраслей промышленности из композитов на основе ПА-6 и ПАН-волокнистых наполнителей методом фрезерования и оценка их стойкости к условиям эксплуатации. Исследование проводилось с использованием современных методов оптической микроскопии, профилометрии, а также классических испытаний свойств композиционных материалов. Показано, что синтезированные образцы на основе ПА-6, содержащего 1%, или 10% ПАН-ТЖ, обладают хорошей стойкостью, как к воздействию знакопеременных температур, так и действию бензина, нефраса и турбинного масла и удовлетворительной стойкостью к индустриальному маслу. Установлено, что образцы ПА-6, наполненные 1% или 10% ПАН-ОК, стойки ко всем исследуемым средам. Синтезированные композиты устойчивы к воздействию СЖР-3 и характеризуются повышенной твердостью. Определены рекомендуемые области применения разработанного композиционного материала – железнодорожный транспорт, в частности, железнодорожные рельсовые скрепления (прокладка, боковой упор и др.), а также в производстве подшипников и вспомогательных механизмов турбоагрегатов, направляющих качения и скольжения станков в машиностроении и в других отраслях промышленности.

The ability of new composite materials based on polyamide-6 (PA-6) and polyacrylonitrile fibrous systems (PAN-TJ and PAN-OK) to be machined by various methods is an additional advantage over traditional materials, for example, such as metals, along with high physical and mechanical properties and low cost, which allows to obtain high-precision parts of various configurations that can be used in various industries. At the same time, an important role in the development of such materials is assigned to the assessment of their resistance to various temperatures and chemical liquids after mechanical processing, in particular, milling. In this connection, the purpose of this work was to study the possibility of manufacturing parts for various industries from composites based on PA-6 and PAN-fiber fillers by milling and evaluating their resistance to operating conditions. The study was carried out using modern methods of optical microscopy, profilometry, as well as classical tests of the properties of composite materials. It is shown that the synthesized samples based on PA-6 containing 1% or 10% PAN-TJ have good resistance to both the effects of alternating temperatures and the effects of gasoline, nefras and turbine oil and satisfactory resistance to industrial oil. It has been established that PA-6 samples filled with 1% or 10% PAN-OK are resistant to all studied media. The synthesized composites are resistant to the effects of SZHR-3 and are characterized by increased hardness. The recommended areas of application of the developed composite material are defined – railway transport, in particular, railway rail fasteners (gasket, side stop, etc.), as well as in the production of bearings and auxiliary mechanisms of turbine units, rolling and sliding guides of machine tools in mechanical engineering and other industries.