Вес капролона и фторопласта расчет

Вес капролона и фторопласта: как рассчитать массу заготовки (формулы)

Инженерные пластики поставляются на заводы в виде полуфабрикатов — плит, листов и круглых болванок. Конструктор выдает в цех чертеж детали с точными геометрическими размерами. Однако заводы-изготовители продают полимерное сырье не в метрах, а на вес — в килограммах. Из-за этого у отдела снабжения постоянно возникает проблема перевода объема в массу.

Ошибка в расчетах приводит к перерасходу бюджета или к нехватке материала для токарного цеха. Перед тем как купить капролон стержень или фторопластовую пластину, снабженцу необходимо вычислить точный вес будущей заготовки. Разберем базовые формулы расчета и физические показатели самых востребованных полимеров.

Плотность материалов: почему тефлон тяжелее полиамида

Базовые капролон и фторопласт отличия заключаются в их молекулярной плотности. Полиамид-6 (капролон) относится к легким конструкционным пластикам. Он почти в шесть раз легче стали и отлично подходит для снижения веса шарнирных узлов экскаваторов.

Политетрафторэтилен (ПТФЭ, тефлон) имеет иную химическую природу. За счет тяжелых атомов фтора в структуре этот материал обладает очень высокой массой. Паспортные ф-4 характеристики указывают на то, что он почти в два раза тяжелее полиамида. Кусок тефлона визуально такого же размера будет весить вдвое больше.

Для точного инженерного расчета массы необходимо использовать справочные показатели плотности ($\rho$ρ) из ГОСТов. Мы свели их в техническую таблицу.

Таблица: Плотность конструкционных полимеров

Примечание: При расчетах массы графитонаполненного капролона плотность берется на уровне 1,16 г/см³.

Формулы для расчета: лист и круглый стержень

Масса любой детали равна ее объему, умноженному на плотность материала ($m=V\times \rho$m=V×ρ). Главное правило снабженца — перед умножением перевести все размеры из машиностроительных миллиметров в сантиметры. Иначе вы получите неверные значения.

Формула расчета веса для листового пластика (плиты):

• Измеряем длину ($L$L), ширину ($W$W) и толщину ($H$H) плиты в сантиметрах.
• Умножаем значения друг на друга: $V=L\times W\times H$V=L×W×H. Мы получаем объем в кубических сантиметрах (см³).
• Умножаем полученный объем на плотность из таблицы.
• Пример: Плита капролона 100х100 см при толщине 2 см. $V=100\times 100\times 2=20000$V=100×100×2=20000 см³. Умножаем на $1,15$1,15. Получаем $23000$23000 грамм (или 23 килограмма).

Формула расчета веса для круглого стержня (кругляка):

• Измеряем диаметр ($D$D) и длину стержня ($L$L) в сантиметрах. Радиус ($R$R) равен половине диаметра.
• Вычисляем объем цилиндра по формуле: $V=3,14\times R^2\times L$V=3,14×R2×L.
• Пример: Стержень фторопласта диаметром 5 см и длиной 100 см. Радиус равен 2,5 см. $V=3,14\times (2,5\times 2,5)\times 100=1962,5$V=3,14×(2,5×2,5)×100=1962,5 см³. Умножаем на плотность Ф-4 ($2,2$2,2). Получаем $4317$4317 грамм (или 4,3 кг).

Экономика закупок: припуски на механическую обработку

При расчете сметы механики часто спорят, что лучше фторопласт или капролон для конкретной неответственной детали. С точки зрения бюджета капролон выигрывает с огромным отрывом. Так как тефлон в два раза плотнее, за один и тот же объем заготовки предприятие заплатит в два раза больше денег (при равной цене за килограмм сырья).

Рассчитывая массу партии, технолог обязан закладывать технологические припуски на стружку. Заказывать материал строго по чистовым размерам чертежа нельзя.

Правила закладки припусков при расчете веса:

• Припуск на наружный диаметр стержня должен составлять от 3 до 5 миллиметров. Токарю необходимо снять окисленную заводскую корку материала.
• Припуск на длину стержня закладывается из расчета плюс 5-10 миллиметров на каждую вытачиваемую деталь. Этот объем уйдет в стружку при работе отрезного резца.
• Для листового пластика запас по толщине составляет 1-2 миллиметра на двустороннее фрезерование (выравнивание плоскости).

Владение формулами расчета объема позволяет инженерам точно прогнозировать вес будущих механизмов. Ошибки в определении массы приводят к перегрузке стрел и опорных узлов тяжелой спецтехники.