Использование текстолита получило широкое распространение ещё во времена СССР, а Государственный стандарт того времени датирован 1974 годом. Активное внедрение этого материала обосновано его прочностными характеристиками, а также выделяющимися свойствами материала как диэлектрика.
С учётом этих характеристик листовой текстолит полноправно используется в таких областях, как электронная промышленность, машиностроение, приборостроение и робототехника.
Содержание статьи:
Из чего сделан текстолит?
Текстолит является сложносоставным материалом, который изготавливают из нескольких компонентов. Базой листа выступает хлопчатая ткань, которую пропитывают специальными составами, а в последствие спрессовывают до нужной толщины.
В качестве пропитки используют различные смолы, которые подбирают, исходя из желаемых конечных свойств.
При производстве текстолита ткань также могут использовать различной толщины, плотности, стойкости к ударам и образованию трещин. В качестве основных разновидностей используют шифон, бельтинг, бязи и некоторые другие.
Технологический процесс производства текстолита предусматривает следующие операции:
Простая и отработанная технология позволяет обеспечить стабильное качество для конечного продукта, а изделия из него с успехом использовать в составе различных механизмов.
Свойства и классификация
На практике широко используются самые разнообразные свойства материала, которыми может наделяться текстолит:
Именно последнее свойство определяет ту широкую номенклатуру деталей, которые могут изготавливаться на основе обычного листа. Также характерно, что показатель прочности можно варьировать с учетом области использования за счёт изменения толщины материала.
А если при эксплуатации материал не нагружать до предельных состояний, то продолжительность исправной работы устройства с использованием текстолита увеличивается многократно.
Характерной особенность материала является различие некоторых свойств в зависимости от направленности воздействия. Так, предел прочности на сжатие и изгиб возрастает в перпендикулярном направлении уложенным слоям, что также нужно учитывать при изготовлении деталей.
Наряду с физико-химическим свойствами, можно отметить бесшумность текстолита в работе, легкость в обработке, что также активно используется в производстве, обслуживании машин и при выполнении ремонтных работ.
В производстве получили распространение два различных вида продукции на основе листового текстолита:
Область применения, форма выпуска и цена
Область применения этого материала достаточно широка, и, не учитывая индивидуальные свойства материалов, можно выделить такие основные направления:
В условиях отечественного рынка можно назвать с десяток компаний, которые готовы предложить качественную продукцию, как в виде листового материала, так и в формате готовых изделий на основе текстолита.
Подбор материала возможен, исходя из марки материала, его толщины. При этом также будет существенно отличаться масса материала. Так, для материала можно выделить следующую закономерность «текстолит листовой цена за лист», которая является ориентировочной:
Стоимость материала в зависимости от марки колеблется в диапазоне 27-300 рублей за один килограмм, при этом дороже стоят именно тонкие листы текстолита с учётом больших удельных затрат на их производство.
Наиболее дешёвой разновидностью материала является так называемый «поделочный текстолит» – ПТ. Стоимость этого материала не превысит 195 рублей за килограмм. Это связано с теми свойствами, которые заложены в него ещё на стадии производства, а также с меньшими производственными затратами.
Таким образом, комплекс свойств материала и гибкость в процессе обработки позволяют с успехом применять листовой текстолит в самых разных областях промышленности.
Каждый человек, наверно, видел платы, установленные в различной технике. Они бывают большие и маленькие, с множеством извивающихся дорожек. Вот эти платы как раз и производят из текстолита. Узнаем подробнее, что это за материал и где еще его применяют.
Описание текстолита
Текстолит – это конструкционный материла, обладающий электроизоляционными свойствами. Он представляет собой многокомпонентный материал, состоящий из ткани и полимерного связывающего компонента. В качестве связующего компонента используют эпоксидные и полиэфирные смолы, бакелит. Мировое изготовление текстолита составляет 500000 тонн в год. Он занимает отдельную нишу в различных областях промышленности. Получают материал путем прессования тканей, которые пропитаны связующим веществом, процесс протекает при нагревании.
Свойства текстолита
Составляющие текстолита определяют его свойства. Он обладает высокой прочностью при сжимании, повышенной ударопрочностью, его можно легко подвергать механической обработке, поддается сверлению, резанью, штамповке.
Как отмечалось ранее, текстолит также обладает электроизоляционными свойствами.
Текстолит относится к экологически чистым материалам, он безопасен при использовании для человека и окружающей среды.
По внешнему виду – это светло-желтые, темно-коричневые поверхности, могут быть как гладкими, так и неоднородными.
Виды и марки текстолита
Производство текстолита нормируется государственными стандартами. Его выпускают в нескольких формах. Это могут быть листы или плиты, стержни, втулки. Выделяют несколько марок.
ПТ (поделочный текстолит)
Простая разновидность. Изготавливается на тканой основе. Основа состоит из хлопчатобумажного материала. Служит для производства деталей, которые не требуют особой механической стойкости и работают при минимальных нагрузках. Самая доступная по цене и широко распространенная марка.
ПТК (поделочный текстолит конструкционный)
Изготавливается на тканой основе, хлопчатобумажной. От ПТ отличается улучшенным свойствами, он более легко поддается обработке. Свойства позволяют изготавливать из него кольца, втулки, ролики и иные аналогичные изделия. Полученные изделия выгодно отличаются от металлических собратьев:
Диапазон рабочих температур составляет от – 40 0 С до +105 0 С.
ПТМ (поделочный текстолит, стойкий к трансформаторному маслу)
В машиностроении необходимы материалы, которые могут работать при высоких температурах в маслах. Материал ПТМ, как раз обладает данными уникальными свойствами, поэтому на его основе выпускают для машиностроения различные изделия технического назначения.
Марки А и Б (текстолит электротехнический)
Это «супер» материал, который выдерживает механические нагрузки, а также знакопеременное электрическое воздействие.
Данные материал выпускается на основе нетканого, нитепрошивного полотна. Из него производят монтажные панели, детали общего назначения.
Данный материал выпускается из термореактивного связующего материала и графита. Используется для изготовления уплотняющих шайб для насосов, применяемых для перекачки воды.
Асботекстолит
Изготавливается из асбестовых тканей. Обладает хорошими фрикционными свойствами. Применяется для изготовления тормозных устройств, прокладок, механизмов сцепления.
Температурный режим работы до +200 0 С, непродолжительно до 1800-45000 0 С.
Стеклотекстолит
В основе материала лежит стекловолокно.
Основные характеристики: механическая стойкость, инертность к действию химических реактивов, влаги, устойчивость к тепловому и электрическому воздействию.
Температурная стойкость до +400 0 С, кратковременное воздействие до +1000 0 С.
Листовая форма используется для теплоизоляции.
Сфера использования текстолита
Как отмечалось ранее, текстолит занимает особое место в промышленности. Любое оборудования, имеющее в своей составе микросхему, имеет текстолит. Он используется в авио-, машино-, ракетостроении, в приборостроении, строительстве.
Изделия из текстолита
По заявленным характеристиками текстолит, как правило, имеет срок службы не более 3 лет, но на практике изделия на его основе «работают» намного дольше. Они намного дешевле металлических аналогов, из него проще изготовить различные детали.
На основе текстолита выпускаются следующие изделия:
Текстолит – очень важный и нужные материал. Он может много вытерпеть и вынести, но для продолжительной службы изделий на его основе важно правильно ухаживать за ним.
К примеру, не следует допускать попадания влаги на микросхемы, замыкание приводит к порче изделия. Схема перегорает и не по вине текстолита, а по причине неверной эксплуатации.
Также следует помнить при обращении с текстолитом следующие нюансы:
Текстолит. Форма производства и марки. Плюсы и минусы. Особенности
Текстолит является диэлектрическим конструкционным материалом, применяемым для изготовления печатных плат, а также шестерен, втулок, подшипников. Отличается высокой прочностью, эластичностью, температурной устойчивостью, что позволяет проводить на нем пайку. Материал поддается обработке ручным инструментом.
Из чего состоит текстолит
Это композитный материал, состоящий из полимера и армирующих слоев. В его основе чаще всего используется бакелит, полиэфирная или эпоксидная смола. В качестве армирующего материала применена ткань. Так как она залита полимером, то не контактирует с воздухом или влагой. За счет этого ткань долго сохраняет армирующие качества. Изделие не боится влаги, перепадов температур в пределах своего диапазона.
По сути, текстолит можно назвать разновидностью слоистого пластика. Его получают методом прессования. Куски полотна пропитывают в полимере и складывают слоями в форму. Затем они спрессовываются и оставляются под давлением и нагревом до застывания смолы.
При производстве текстолита красители не используются, за редким исключением. В связи с этим материал имеет естественный цвет полимера, которым связываются слои ткани. Обычно оттенок варьируется от темно-коричневого до светло-желтого.
При производстве текстолита возможно образование в нем раковин и рытвин. Пустые полости формируются за счет пузырьков воздуха. Наличие мелких пустот допускается. От их количества и размера зависит сорт текстолита. Если дефектов много, то изделие имеет меньшую механическую стойкость, в частности к воздействию на слом.
Форма производства
Производственные предприятия выпускают из текстолита заготовки в виде:
Листы текстолита благодаря прочности, стойкости к коррозии и диэлектрическим качествам используют как основу печатных плат. На них наносятся дорожки из токопроводящего материала, согласно схеме, и выполняется пайка радиодеталей (резисторов, транзисторов, диодов, микросхем и т.д.). В последнее время для этой цели чаще всего используется стеклотекстолит, в основе которого вместо ткани применено стекловолокно. Этот материал прочнее при аналогичной толщине. Листы текстолита большого сечения используются для изготовления обшивок, в частности при сборке электрооборудования, работающего под высоким напряжением. Подобная обшивка ударопрочная, не пропускает электрический ток.
Листы текстолита могут иметь толщину от 0,5 до 100 мм. Самые тонкие применяются для изготовления уплотнительных прокладок, а также миниатюрных печатных плат, к примеру, для электронных часов, фитнес браслетов и т.д.
Стержни из текстолита используются как токарные заготовки для изготовления шестеренок, звездочек и прочих деталей сложных механизмов. Нужно отметить, что с появлением твердых полимеров с низким коэффициентом скольжения, а также стеклотекстолита, применение стержней текстолита отошло на второй план.
Текстолитовые втулки применяются в качестве диэлектрических креплений при сборке электрооборудования. Они используются как связующий элемент между электрической частью оборудования и его токопроводящим корпусом. Текстолитовые втулки более надежные, чем резиновые, кроме этого они легко обрабатываются, долго служат.
Как обрабатывать текстолит
Материал отличается простотой обработки. Его можно:
Для этого используется то же оборудование, что и для работы с металлами. Так как внутри текстолита имеются волокна, то при разрезе или другой обработке на его поверхности образовывается бахрома. В связи с этим его невозможно обработать до состояния идеального гладкого глянца. Чтобы ее уменьшить, поверхность можно смазывать различными пропитками для дерева, чтобы подклеить волокна к основанию. Это актуально при использовании текстолита для изготовления рукояток, накладок, панелей.
При работе с текстом желательно использовать средства индивидуальной защиты органов дыхания. Его мелкая пыль содержит фенолформальдегидные смолы. Они раздражают слизистые оболочки, но не являются токсичными, поэтому не могут вызвать отравление. Главной предосторожностью при работе с текстолитом считается недопустимость его нагрева свыше +400°С. При этой температуре он начинает разлагаться. В образованных при этом испарениях присутствуют фенол и углеводороды.
Марки текстолита
В зависимости от типа используемой для армирования ткани и полимера, различают следующие марки текстолита:
ПТ – это поделочный текстолит. В его основе используется обычная хлопчатобумажная ткань. Благодаря этому материал недорогой и весьма распространенный. Обычно он представлен в виде стержней. Из него изготавливают рядовые детали, рассчитанные на небольшие нагрузки. Марка ПТ часто используется для изготовления рукояток ножей, топоров. Срок службы таких накладок выше, чем у деревянных.
ПТМ – это узкоспециализированная марка. Такой текстолит обладает химической устойчивостью к трансформаторному маслу. Его можно использовать как изоляционный материал внутри корпуса трансформаторов. Кроме химической стойкости он обладает более высоким температурным диапазоном эксплуатации до +120°С. В связи с этим его также можно использовать для изготовления шестерен и звездочек, если они эксплуатируются рядом с источником нагрева.
К маркам А и Б относится электротехнический материал. Он в первую очередь применим для изготовления печатных плат. Он также имеет устойчивость к трансформаторному маслу. Марки А и Б отличаются высокой изоляционной способностью. Текстолиты этого типа делают тонкими, и только в виде листов.
ПТН изготавливается на основе нетканого материала. За счет этого он обладает высокими прочностными характеристиками. ПТН предназначен специально для изготовления различных силовых деталей. Марка более сложная в обработке за счет твердости. Из нее делают защитные панели, реже прокладки.
ПГТ содержит в составе графит и термореактивное связующее. За счет этого материал обладает самой высокой влагоустойчивостью. Обычно применяется для изготовления уплотнительных элементов для трубопроводов и насосов. Не разделяется на слои в теплой воде.
По технологии текстолита изготавливаются и другие материалы, которые по сути являются его модификаций. Примерами могут быть стеклотекстолит и асботекстолит. Последний изготавливается на основе асбестовой ткани. Ее волокна способны выдерживать большие температуры. Данный материал может использоваться при изготовлении деталей тормозных устройств, механизмов сцепления. Он стойкий к трению. Из него вырезаются прокладки для двигателей, горячих трубопроводов. Постоянная безопасная рабочая температура такого модифицированного асбестовыми волокнами текстолита повышена до +200ºC. При этом он способен нормально переносить кратковременный нагрев до 1800-45000ºC. Это позволяет его использовать при строительстве ракет, авиатранспорта, военной техники, ядерных реакторов.
Преимущества и недостатки материала
Текстолит является достаточно распространенным материалом при изготовлении различного оборудования. Он используется как дешевый легкий заменитель металла, а также диэлектрик.
К его главным преимуществам можно отнести:
Изделия из текстолита в несколько раз легче металла. За счет этого шестерни, звездочки, втулки и прочие детали из него могут использоваться при изготовлении облегченных механизмов. В последние десятилетия материал начал отходить на второй план, так как во многих случаях его превосходят, капролон, фторопласт и прочие полимеры. Несмотря на это, он по-прежнему является самым востребованным при изготовлении печатных плат. Он не пропускает электрический ток и отличается высокой устойчивостью к слому.
Трущиеся силовые детали из текстолита далеко не вечные. В большинстве случаев они нуждаются в замене каждые 3 года. Это также является причиной возрастания популярности аналогов текстолита из числа полимеров.
При нагреве и охлаждении материал практически не меняет свои размеры. За счет этого токопроводящие дорожки на его поверхности в случае использования листов в качестве плат сохраняют свою целостность. Более дорогостоящая техника имеет платы из стеклотекстолита, так как они прочнее и более устойчивые к нагреву, а их коэффициент линейного расширения еще ниже. Однако стоимость стеклотекстолита выше, поэтому для производства бюджетных плат по-прежнему используется обычный текстолит. Материал отличается простотой изготовления, поэтому несмотря на наличие более качественных аналогов, он по-прежнему будет занимать нишу в области производства электрооборудования.
К числу пластиков, наиболее востребованных в различных отраслях современной промышленности, помимо винипласта и оргстекла, относится, в первую очередь, текстолит.
Текстолит – это искусственный слоистый материал, изготавливаемый на основе наполнителя и связующего состава. В качестве наполнителя выступают различные виды тканей, причем в зависимости от того, какая именно ткань была использована, выделяют несколько разновидностей текстолита. Так, основу обычного текстолита составляют бязь, вискоза, полиамид, миткаль и некоторые другие, хлопчатобумажные и искусственные, ткани. Асботекстолит производится из асбестовых тканей, а наполнителем в стеклотекстолите являются стеклянные ткани. Наконец, из углеродных и базальтовых волокон изготавливают соответственно углеродо- и базальтотекстолит.
Связующий состав, выполняющий роль пропитки для наполнителя, также может быть разнообразен. В качестве него используются как те или иные термореактивные синтетические смолы (эпоксидная, полиэфирная, фенолформальдегидная, фурановая и другие), так и термопласты (поликарбонаты, полиамиды, полиолефины) или неорганические композиции на основе силикатов фосфатов А1 или щелочных металлов.
Текстолит обладает целым рядом достоинств, к главным из которых следует отнести низкий коэффициент трения, небольшую плотность, довольно высокую механическую прочность, легкость в любой механической обработке. Кроме того, текстолит – великолепный диэлектрик, что позволяет, наряду с диэлектрическими коврами и разного рода асбестотехническими (АТИ) и резинотехническими изделиями (РТИ), широко использовать этот материал в энергетической и электротехнической промышленности.
В зависимости от свойств использованного наполнителя выделяют поделочный конструкционный текстолит (марки ПТК и ПТК-С); поделочный текстолит (марка ПТ); поделочный металлургический текстолит (марки ПТМ-1 и ПТМ-2).
Сфера применения текстолита очень обширна. Те или иные марки этого материала успешно используют в качестве материалов различного назначения: конструкционного, радиотехнического, тепло- и электроизоляционного, теплозащитного, фрикционного и антифрикционного.
Текстолиты марок ПТ и ПТК, легко переносящие высокие механические нагрузки, особенно широко применяются в электротехнической отрасли машиностроения, где из них изготавливают различные детали, к особенностям эксплуатации которых относятся работа при знакопеременных электрических нагрузках или трении.
В частности, поделочный текстолит ГОСТ 5-78 (марка ПТ) предназначен для производства втулок, подшипников, скольжения, колец, роликов, шестерен червячных колес и других конструкционных элементов, а также амортизационных прокладок и панелей.
Текстолит марки ПТК, отличающийся от других более высокой степенью устойчивости к воздействию масел, бензина и даже (с некоторыми оговорками) воды, также традиционно востребован в машиностроении. Из него изготавливают вкладыши, подшипники, прокладочные шайбы, шкивы и бесшумные шестерни.
Текстолит марки ПТМ тоже является материалом конструкционного назначения. Из плит текстолита этой марки вырезают, к примеру, зубчатые колеса и вкладыши подшипников, успешно заменяющие аналогичные детали из металла. К преимуществам текстолитовых деталей относятся более высокие эластичность и виброустойчивость, меньшая истираемость и, как следствие, более долгий срок службы.
Цилиндрические и конические шестерни из текстолита можно увидеть в редукторах, в распределительных механизмах различных двигателей, в коробках скоростей многих станков и в других механизмах. Текстолитовые подшипники являются элементами турбин, шаровых мельниц, центробежных насосов.
Наконец, в качестве материала для производства электроизоляционных деталей текстолит может успешно заменять гетинакс, а в радиоэлектронике из него производят основания для печатных плат.
Текстолит – это слоистый материал, получаемый путем прессовки нескольких слоев хлопчатобумажной ткани. Сама ткань – популярный и востребованный материал, который применяется на разных типах производства, отличаясь в показателях прочности. Материалом для изготовления текстолита служат следующие ткани: бязь, шифон и хлопок.
Текстолит подразделяют по форме выпуска на четыре вида:
Теперь подробнее о каждом.
Листовой
Изготавливается по ГОСТ 5-78. Именно этот стандарт определяет марку и другие параметры листов. Листовой текстолит бывает:
По стандарту текстолит окрашивают в жёлтый и коричневый цвет. Цвет определяется химическим составом материала.
Остальные характеристики материала будут зависеть от свойств ткани, из которой он изготовлен.
Стержневой
Материал такой формы производится по ГОСТ 5358-74 из хлопчатобумажной ткани марок ЭИ-2 и ЭТ (с бязью). Множество слоев ткани, пропитанной эпоксидной смолой, спрессовываются и сматываются.
Стержневой текстолит не только не опасен для человека, но и обладает отличными свойствами, таким как повышенная износостойкость и негорючесть. Поэтому именно стержневой материал популярен в разных сферах производства.
Стеклотекстолит
Соответствует ГОСТ 12652-74. Отличается особой устойчивостью к тепловому излучению, электрическому и механическому воздействию, химическим реакциям.
Отличительной особенностью стеклотекстолита является то, что при его изготовлении используют не только простую х/б ткань, но и стеклоткань. Материал склеивается методом горячей прессовки.
В отличие от двух вышеописанных видов, такой текстолит обладает ещё более высокими показателями термоустойчивости, электроизоляции и удельного сопротивления.
Стеклоткань
Безопасна как для человека, так и для природы. Не выделяет ядовитых веществ и причисляется к классу эко-материалов.
Она нашла свое применение не только в промышленности, но и в быту. Чаще всего стеклоткань можно встретить в роли изоляции на трубопроводе. Также из нее получают стеклопластик.
Рабочая одежда металлургов, пожарников и сварщиков также изготавливается с использованием стеклоткани. Различные хозяйственные предметы, душевые кабины, септики и биотуалеты также создаются с ее использованием.
В медицине стеклоткань очень востребована. Используется при изготовлении зубных пломб, протезов, костылей, тростей и др.
Торговая компания «Эверест» в Брянске предлагает текстолит всех перечисленных видов.
