PAI (Torlon® 4301) – polyamide-imide
Le thermoplastique le plus résistant jusqu'à 260 °C, nuance pour paliers avec PTFE et graphite
Le polyamide-imide est le thermoplastique qui offre la plus haute résistance et la plus haute rigidité jusqu'à environ 260 °C, avec un fluage très faible. La nuance 4301, avec PTFE et graphite, est conçue pour les paliers et les bagues d'usure sous forte charge et à grande vitesse. Il absorbe un peu d'humidité, ce qui modifie les dimensions : les pièces de précision exigent un matériau sec et stabilisé.
Désignations et équivalences
| Système | Désignation |
|---|---|
| Sigle (ISO 1043) | PAI |
| Appellations commerciales | Torlon 4301 (Syensqo/Solvay, résine); Duratron T4301 PAI (MCAM); TECAPAI CM XP440 (Ensinger) |
Normes par forme de produit
| Forme | Norme |
|---|---|
| Barre, tube et plaque | Spécification du fabricant (Solvay Torlon ; MCAM Duratron T4301) |
| Pièce usinée selon plan | Tolérance ISO 2768 ou selon plan |
Composition et charges
Composition nominale de la nuance pour paliers
| Composant | Teneur |
|---|---|
| PAI (polyamide-imide) | ≈ 85% |
| PTFE + graphite | ≈ 15% (nuance 4301)* |
Propriétés mécaniques
Valeurs typiques du catalogue du fabricant de demi-produits, à 23 °C ; méthodes ISO/ASTM selon la source
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Résistance à la traction | 103 MPa |
| Module d'élasticité (traction) | 6.210 MPa |
| Allongement à la rupture | 3% |
| Résistance à la compression | 152 MPa |
| Dureté | Rockwell M 106 |
| Résilience sur éprouvette entaillée | 42,7 J/m |
Propriétés physiques et thermiques typiques
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Masse volumique | 1,45 g/cm³ |
| Température maximale de service continu | 260 °C |
| Température maximale de courte durée | 270 °C |
| Température minimale de service | -20 °C |
| HDT (1,8 MPa) | 279 °C |
| Point de fusion ou transition vitreuse | 275 °C |
| Dilatation thermique linéaire | 25,2 µm/m·K |
| Conductivité thermique | 0,533 W/m·K |
| Absorption d'eau (24 h) | 0,4% |
| Absorption d'eau (saturation) | 1,5% |
| Inflammabilité (UL 94) | V-0 |
Calculer le poids de la barre, de la tôle ou du tube en PAI (Torlon® 4301) – polyamide-imide →
Frottement, usure et limite PV
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Coefficient de frottement dynamique contre l'acier | 0,2 (dynamique, à sec contre l'acier (MCAM QTM 55007)) |
| Limite PV (pression × vitesse) | 1,4 MPa·m/s (MCAM QTM 55007, à sec contre l'acier, coefficient de sécurité 4:1 déjà appliqué ; valeur d'origine 40.000 psi·ft/min ; exige une post-cuisson) ; 0,326 MPa·m/s (ASTM D3702 (Ensinger USA), sans coefficient de sécurité indiqué ; valeur d'origine 9.300 psi·ft/min (moulage par compression)) |
Le PV et le frottement dépendent de la méthode d'essai, de la surface antagoniste (acier, inox, rugosité), de la lubrification et du coefficient de sécurité de chaque fabricant : comparer des valeurs issues de la même source et confirmer par essai dans les applications critiques.
Résistance chimique
| Milieu | Résistance |
|---|---|
| Acides | Limitée dans les acides forts ; bonne dans les acides faibles |
| Bases (alcalis) | Médiocre (alcalis forts inacceptables) |
| Solvants | Bonne (y compris solvants chlorés, cétones, esters) |
| Hydrocarbures et huiles | Bonne |
| Vapeur et eau chaude | Limitée (absorbe l'eau ; la vapeur au-dessus de ~150 °C le dégrade) |
Formes et dimensions en stock
- Barre (ronde)
- Tube et bague
- Plaque
- Matière première : barre (ronde), plaque et tube, coupés à la longueur
- Pièce usinée selon plan ou échantillon, dans la même commande que les pièces métalliques
- Certificat de conformité du lot ; déclaration FDA/UE 10/2011 quand la nuance le permet
Température de service, usinage et assemblage
| Élément | Pratique courante |
|---|---|
| Température de service | Service continu jusqu'à 260 °C, pointes de courte durée jusqu'à 270 °C ; minimum -20 °C (sans charge ; sous charge, limité par la HDT et le fluage). |
| Recuit (détensionnement) | Le matériau est fourni déjà post-cuit par le fabricant ; ne recuire que sur instruction du fabricant. |
| Collage et soudage | Collage à l'époxy après préparation de surface. |
| Usinage | S'usine avec des outils en carbure ; stocker au sec avant l'usinage des pièces de précision. |
Applications typiques
- Paliers et bagues d'usure à très haut PV
- Rondelles de butée de transmission
- Bagues d'étanchéité et segments de piston
- Pièces pour machines d'emballage et de semi-conducteurs
Alternatives : PEEK nuance paliers (coût plus faible, moindre absorption d'eau) ; PI (Vespel) au-dessus de 260 °C.
Questions fréquentes
Quelles normes couvrent PAI (Torlon® 4301) ?
Barre, tube et plaque: Spécification du fabricant (Solvay Torlon ; MCAM Duratron T4301). Pièce usinée selon plan: Tolérance ISO 2768 ou selon plan.
Jusqu'à quelle température PAI (Torlon® 4301) peut-il être utilisé ?
Service continu jusqu'à 260 °C, pointes de courte durée jusqu'à 270 °C ; minimum -20 °C (sans charge ; sous charge, limité par la HDT et le fluage).
Quels matériaux peuvent remplacer PAI (Torlon® 4301) ?
PEEK nuance paliers (coût plus faible, moindre absorption d'eau) ; PI (Vespel) au-dessus de 260 °C.
Torlon ou PEEK ?
Le Torlon (PAI) a une résistance, une rigidité et un PV plus élevés ; le PEEK absorbe moins d'eau, a une meilleure résistance chimique et coûte moins cher. Pour un palier critique sous forte charge, le PAI 4301 l'emporte généralement.
Où acheter PAI (Torlon® 4301) au Brésil ?
Dustre fournit PAI (Torlon® 4301) en barres, tôles, tubes, blocs et pièces forgées ou usinées, selon disponibilité, avec certificat de qualité. Siège à Osasco, SP (Brésil), filiales à Joinville (SC) et Baixo Guandu (ES), avec livraison dans tout le Brésil. Pour un devis, écrivez à Helena, notre assistante sur WhatsApp au +55 11 98649-0075, ou à [email protected].
