PAI (Torlon® 4301) – Polyamidimid
Der festeste Thermoplast bis 260 °C, Gleitlagertyp mit PTFE und Graphit
Polyamidimid ist der Thermoplast mit der höchsten Festigkeit und Steifigkeit bis etwa 260 °C bei sehr geringem Kriechen. Der Typ 4301 mit PTFE und Graphit ist für Lager und Verschleißringe unter hoher Last und Geschwindigkeit gemacht. Er nimmt etwas Feuchtigkeit auf, was die Maße verändert: Präzisionsteile erfordern trockenes, stabilisiertes Material.
Bezeichnungen und Entsprechungen
| System | Bezeichnung |
|---|---|
| Kürzel (ISO 1043) | PAI |
| Handelsnamen | Torlon 4301 (Syensqo/Solvay, Harz); Duratron T4301 PAI (MCAM); TECAPAI CM XP440 (Ensinger) |
Normen nach Lieferform
| Form | Norm |
|---|---|
| Stab, Rohr und Platte | Herstellerspezifikation (Solvay Torlon; MCAM Duratron T4301) |
| Gefertigtes Teil nach Zeichnung | Toleranz nach ISO 2768 oder nach Zeichnung |
Zusammensetzung und Füllstoff
Nominelle Zusammensetzung des Gleitlagertyps
| Bestandteil | Anteil |
|---|---|
| PAI (Polyamidimid) | ≈ 85 % |
| PTFE + Graphit | ≈ 15 % (Typ 4301)* |
Mechanische Eigenschaften
Typische Werte aus dem Katalog des Halbzeugherstellers, 23 °C; ISO-/ASTM-Verfahren gemäß Quelle
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Zugfestigkeit | 103 MPa |
| Elastizitätsmodul (Zug) | 6.210 MPa |
| Bruchdehnung | 3 % |
| Druckfestigkeit | 152 MPa |
| Härte | Rockwell M 106 |
| Kerbschlagzähigkeit | 42,7 J/m |
Typische physikalische und thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Dichte | 1,45 g/cm³ |
| Max. Dauergebrauchstemperatur | 260 °C |
| Max. kurzzeitige Temperatur | 270 °C |
| Min. Einsatztemperatur | -20 °C |
| HDT (1,8 MPa) | 279 °C |
| Schmelzpunkt oder Glasübergang | 275 °C |
| Lineare Wärmeausdehnung | 25,2 µm/m·K |
| Wärmeleitfähigkeit | 0,533 W/m·K |
| Wasseraufnahme (24 h) | 0,4 % |
| Wasseraufnahme (Sättigung) | 1,5 % |
| Brennbarkeit (UL 94) | V-0 |
Gewicht von Stab, Blech oder Rohr aus PAI (Torlon® 4301) – Polyamidimid berechnen →
Reibung, Verschleiß und PV-Grenze
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Dynamischer Reibungskoeffizient gegen Stahl | 0,2 (dynamisch, trocken gegen Stahl (MCAM QTM 55007)) |
| PV-Grenzwert (Druck × Geschwindigkeit) | 1,4 MPa·m/s (MCAM QTM 55007, trocken gegen Stahl, Sicherheitsfaktor 4:1 bereits angewendet; Originalwert 40.000 psi·ft/min; Nachhärtung erforderlich); 0,326 MPa·m/s (ASTM D3702 (Ensinger USA), ohne Angabe eines Sicherheitsfaktors; Originalwert 9.300 psi·ft/min (pressgeformt)) |
PV-Wert und Reibung hängen von Prüfverfahren, Gegenfläche (Stahl, Edelstahl, Rauheit), Schmierung und dem Sicherheitsfaktor des jeweiligen Herstellers ab: Werte nur aus derselben Quelle vergleichen und bei kritischen Anwendungen durch Versuche bestätigen.
Chemische Beständigkeit
| Medium | Beständigkeit |
|---|---|
| Säuren | Eingeschränkt bei starken Säuren; gut bei schwachen Säuren |
| Laugen | Schlecht (starke Laugen unzulässig) |
| Lösemittel | Gut (auch chlorierte Lösemittel, Ketone, Ester) |
| Kohlenwasserstoffe und Öle | Gut |
| Dampf und Heißwasser | Eingeschränkt (nimmt Wasser auf; Dampf über ~150 °C schädigt ihn) |
Lieferformen und Abmessungen
- Rundstab
- Rohr und Buchse
- Platte
- Halbzeug: Rundstab, Platte und Rohr, auf Maß zugeschnitten
- Gefertigtes Teil nach Zeichnung oder Muster, im gleichen Ablauf wie bei den Metallteilen
- Chargen-Konformitätsbescheinigung; FDA-/EU-10/2011-Erklärung, soweit der Typ dies zulässt
Einsatztemperatur, Zerspanung und Montage
| Punkt | Übliche Praxis |
|---|---|
| Einsatztemperatur | Dauereinsatz bis 260 °C, kurzzeitige Spitzen bis 270 °C; Minimum -20 °C (unbelastet; unter Last durch HDT und Kriechen begrenzt). |
| Glühen (Spannungsabbau) | Das Material wird vom Hersteller bereits nachgehärtet geliefert; nur nach Anweisung des Herstellers glühen. |
| Kleben und Schweißen | Kleben mit Epoxid nach Oberflächenvorbereitung. |
| Zerspanung | Zerspanung mit Hartmetallwerkzeugen; Präzisionsteile vor der Bearbeitung trocken lagern. |
Typische Anwendungen
- Lager und Verschleißringe mit sehr hohem PV
- Anlaufscheiben in Getrieben
- Dichtringe und Kolbenringe
- Teile für Verpackungs- und Halbleitermaschinen
Alternativen: PEEK als Gleitlagertyp (günstiger, geringere Wasseraufnahme); PI (Vespel) oberhalb von 260 °C.
Häufig gestellte Fragen
Welche Normen gelten für PAI (Torlon® 4301)?
Stab, Rohr und Platte: Herstellerspezifikation (Solvay Torlon; MCAM Duratron T4301). Gefertigtes Teil nach Zeichnung: Toleranz nach ISO 2768 oder nach Zeichnung.
Bis zu welcher Temperatur kann PAI (Torlon® 4301) eingesetzt werden?
Dauereinsatz bis 260 °C, kurzzeitige Spitzen bis 270 °C; Minimum -20 °C (unbelastet; unter Last durch HDT und Kriechen begrenzt).
Welche Werkstoffe können PAI (Torlon® 4301) ersetzen?
PEEK als Gleitlagertyp (günstiger, geringere Wasseraufnahme); PI (Vespel) oberhalb von 260 °C.
Torlon oder PEEK?
Torlon (PAI) hat höhere Festigkeit, Steifigkeit und höheres PV; PEEK nimmt weniger Wasser auf, hat die bessere chemische Beständigkeit und kostet weniger. Für ein kritisches Lager unter hoher Last gewinnt meist PAI 4301.
Wo kann man PAI (Torlon® 4301) in Brasilien kaufen?
Dustre liefert PAI (Torlon® 4301) als Stab, Blech, Rohr, Block sowie als geschmiedete oder zerspante Teile, vorbehaltlich der Verfügbarkeit und mit Qualitätszeugnis. Hauptsitz in Osasco/SP, Niederlassungen in Joinville/SC und Baixo Guandu/ES, Lieferung in ganz Brasilien. Für ein Angebot schreiben Sie Helena, unserer Assistentin, per WhatsApp unter +55 11 98649-0075 oder an [email protected].
