Podkładki plastikowe na wymiar
Podkładki plastikowe wykrawamy i toczymy z poliamidu, polietylenu, PTFE, POM i kilkunastu innych tworzyw sztucznych.
Kształt, otwór i grubość ustala rysunek klienta, a nie katalog.
Czym są podkładki plastikowe?
Podkładki plastikowe to płaskie lub tulejkowe części z tworzywa sztucznego, zakładane pod łeb śruby albo między dwa współpracujące elementy maszyny. Podkładki przenoszą docisk, izolują elektrycznie i oddzielają metale od siebie.
W dokumentacji funkcjonują jako podkładki z tworzyw sztucznych. Nazwa plastikowa jest potoczna, ale w zapytaniach pojawia się częściej pod tą potoczną nazwą.
Podkładki plastikowe a metalowe
Tworzywo wygrywa tam, gdzie stal koroduje, przewodzi prąd albo jest zbyt ciężka. Nieprzewodząca podkładka przerywa kontakt między metalami i ogranicza ryzyko korozji galwanicznej – pod warunkiem że warstwa tworzywa pozostaje ciągła i sucha. Ogranicza też ryzyko uszkodzenia lakieru przy dokręcaniu.
Standardowe tworzywa konstrukcyjne nie przewodzą prądu i są nieferromagnetyczne. Gęstość polipropylenu wynosi około 0,9 g/cm³, czyli mniej niż woda – stal jest kilkakrotnie cięższa i droższa materiałowo, co przy dużych seriach elementów dystansowych ma znaczenie kosztowe.
Granica jest jedna. Przy dużych obciążeniach punktowych tworzywo pełza pod dociskiem szybciej niż stal, więc tam gdzie naprężenie w śrubie musi pozostać stabilne przez długi czas przy wysokim momencie dokręcania, dobór materiału wymaga obliczenia nacisku powierzchniowego. W takich węzłach często zostaje podkładka stalowa, choć można też sięgać po tworzywa wzmacniane lub większe średnice podkładek.
Rodzaje tworzyw sztucznych na podkładki
Wybór materiału zamyka się w czterech pytaniach: temperatura, chemia, wilgoć i tarcie. Najczęściej stosowane gatunki zebraliśmy w tabeli.
| Tworzywo | Temperatura pracy | Wyróżnik | Ograniczenie |
|---|---|---|---|
| PA6 (nylon) | -40°C do +100°C | sztywność, tłumienie drgań | chłonie wodę 2,5-3,5% |
| PE-HD | -50°C do +80°C | niskie tarcie, wybrane gatunki dopuszczone do kontaktu z żywnością | miękki, pełza |
| PP | -10°C do +100°C | odporność na wiele kwasów i zasad | obniżona udarność w niskiej temperaturze |
| POM | -40°C do +100°C | sztywność, odporność na ścieranie | stężone kwasy |
| PTFE | -200°C do +260°C | samosmarność, tarcie 0,04-0,10 | pełzanie na zimno |
| PEEK | do +250°C | odporność termiczna | cena materiału |
Poliamid PA6
PA6 – nazywany też nylonem 6 – jest najczęściej zamawianym materiałem na podkładki ogólnego zastosowania. Ma dużą sztywność i wytrzymałość mechaniczną, tłumi drgania i znosi ścieranie lepiej niż tanie tworzywa uniwersalne.
Słabą stroną jest absorpcja wilgoci. PA6 pochłania wodę i zmienia przy tym wymiary oraz sztywność – w precyzyjnych połączeniach, gdzie stabilność docisku jest krytyczna, należy to uwzględnić przy doborze materiału.
Polietylen i polipropylen
Polietylen zachowuje elastyczność w niskich temperaturach i nie koroduje, więc dobrze pracuje w parze z metalowymi nakrętkami.
Podkładki z polietylenu mają niski współczynnik tarcia i niską przenikalność pary wodnej. Wybrane gatunki PE-HD są dostępne z deklaracją zgodności do kontaktu z żywnością – warunek ten dotyczy konkretnej formulacji i producenta materiału, nie całej grupy.
Polietylen PE-1000 daje ścieralność porównywalną z POM przy niższej cenie materiału, dlatego trafia na prowadnice i elementy ślizgowe.
PTFE i POM
PTFE pracuje od -200°C do +260°C i wykazuje bardzo wysoką odporność chemiczną na większość mediów przemysłowych. Wyjątki obejmują fluor elementarny, niektóre metale alkaliczne i kilka związków w wysokiej temperaturze – dobór do agresywnych mediów warto potwierdzić z kartą materiałową.
Jest samosmarny, co ułatwia dokręcanie złączy. Niskie tarcie PTFE wpływa jednak na relację między momentem a siłą docisku, dlatego parametry połączenia śrubowego należy określić dla konkretnego układu. Pod długim dociskiem pełza na zimno, dlatego do kołnierzy dobieramy gatunki z wypełniaczem.
POM daje sztywność, odporność na uderzenia i absorpcję wody poniżej 0,2%, co przekłada się na stabilność wymiarową i trwałość kształtu w wilgoci – stąd trafia do precyzyjnych elementów dystansowych.
PEEK, PVDF i PVC
PEEK trzyma parametry mechaniczne do +250°C i znosi ścieranie, dlatego jest stosowany m.in. w wymagających aplikacjach przemysłowych i lotniczych – pod warunkiem spełnienia wymagań konkretnego projektu. Cena ogranicza go do zastosowań, w których tańsze tworzywa zawodzą.
Podkładki z PVDF wybieramy tam, gdzie wymagana jest odporność chemiczna przy podwyższonej temperaturze.
Podkładki z PVC wybieramy w zastosowaniach zewnętrznych, gdzie liczy się odporność na UV – przy stabilizowanych odmianach – oraz tam, gdzie projekt wymaga określonej klasy palności materiału.
Podkładki dystansowe i tulejki z tworzyw sztucznych
Podkładki dystansowe ustawiają odległość między dwiema częściami i przejmują luz montażowy. Tulejka centruje śrubę w otworze i chroni krawędź elementu przed uszkodzeniami przy dokręcaniu.
Podkładki plastikowe dystansowe produkujemy razem z tulejkami, bo w większości konstrukcji pracują w parze.
Elementy dystansowe z tworzywa nie przewodzą prądu, więc przy okazji izolują obwód od obudowy. Ten sam element pełni dwie funkcje naraz.
Grubsze elementy dystansowe toczymy z pręta, cieńsze wykrawamy z płyty. Elementy dystansowe wykonujemy w zakresie grubości odpowiadających potrzebom konstrukcji – od cienkich podkładek wyrównawczych po grubsze przekładki montażowe. Grubości kodowane kolorami to rozwiązanie stosowane przy montażu seryjnym: ułatwia kompletację zestawów i ogranicza pomyłki podczas montażu.
Zastosowanie podkładek plastikowych
Podkładki plastikowe trafiają tam, gdzie metal jest zbyt ciężki, zbyt drogi albo elektrycznie niewygodny. Zastosowanie decyduje o gatunku tworzywa wcześniej niż kształt detalu.
- W elektronice podkładki oddzielają płytki od obudów, przerywają przewodzący kontakt między częściami z różnych metali i zapobiegają zwarciom w węzłach, gdzie metalowa przekładka tworzyłaby mostek. Tam gdzie wymagane jest odprowadzanie ładunków elektrostatycznych, stosuje się odmiany antystatyczne lub przewodzące.
- W motoryzacji chronią powłoki lakiernicze przed uszkodzeniami i tłumią drgania w połączeniach części poszycia.
- W przetwórstwie spożywczym stosowane są podkładki z wybranych gatunków PE i PTFE, dla których producent materiału wystawia deklarację zgodności do kontaktu z żywnością.
- W budowie maszyn elementy z tworzyw sztucznych obniżają masę zespołów ruchomych, co skraca czas rozruchu i zmniejsza zużycie łożysk.
- W budownictwie podkładki dystansowe z tworzywa stosowane są do poziomowania okien, drzwi i kurtyn elewacyjnych, a przy zbrojeniu – do utrzymania wymaganej otuliny betonu. Elementy z polipropylenu lub poliamidu nie korodują elektrochemicznie w kontakcie z wilgocią i cementem, co w takich warunkach daje im przewagę nad stalą węglową.
- W zastosowaniach zewnętrznych liczy się praca w warunkach atmosferycznych, odporność na UV i trwałość połączenia przez kilka sezonów.
Osobna grupa to węzły, w których wymagana jest izolacja elektryczna, a metalowa podkładka odpada z zasady.
GALERIA
Produkcja podkładek plastikowych na zamówienie
W VERMET produkujemy elementy techniczne z tworzyw sztucznych od ponad dwudziestu lat.
Podkładki wykrawamy z płyty, toczymy z pręta na CNC i tniemy ploterem. Metodę dobieramy do geometrii detalu i wielkości serii.
Realizujemy zamówienia jednostkowe, prototypowe i seryjne. Termin realizacji ustalamy indywidualnie na podstawie dokumentacji i dostępności materiału – większość zleceń zamykamy w ciągu kilku dni roboczych. Nie ma progów minimalnych przy toczeniu i wykrawaniu elementów z tworzyw.
Kontrolę prowadzimy w systemie z certyfikatem ISO 9001, a pierwszą sztukę z serii mierzymy przed uruchomieniem produkcji.
Doradzamy przy doborze tworzywa. To pytanie wraca w większości zapytań i decyduje o trwałości złącza.
Rozwiązania dopasowane do potrzeb konstrukcji wychodzą taniej niż nadmiarowa specyfikacja, bo płaci się za materiał, a nie za parametry, których złącze nie potrzebuje.