Jednou z nejčastějších aplikací plastů na části strojů jsou montážní součástky a z nich pak šrouby. Na příkladu šroubů lze ukázat některé výhody plastů ve srovnání s kovy.
Plastové šrouby se používají pro značně menší osové síly, především tam, kde je zapotřebí elektrická izolace, odolnost proti korozi, snížení hmotnosti spoje apod. Určité výhody plastových šroubů vyplývají z podstatně menšího modulu pružnosti ve srovnání s kovy. Umožňují totiž lepší vyrovnání nepřesností závitů a dosedacích ploch spojovaných dílů, rovnoměrnější rozdělení zatížení na jednotlivé závity podél délky šroubu, větší deformovatelnost šroubů, eliminaci napěťových špiček. Zabraňují samovolnému uvolňování závitového spoje a mají schopnost mechanického tlumení. Uvedené výhody jsou ovšem příznačné pro houževnaté semikrystalické termoplasty.
Nevýhodou plastových šroubů v porovnání s kovovými je podstatně nižší pevnost, nízká tepelná odolnost, značná závislost pevnosti a modulu pružnosti na teplotě a na čase, rozměrové změny vyvolané navlháním, nežádoucí pokles předpětí šroubů vlivem výrazné relaxace napětí, případně ohřev šroubů vystavených vibracím a tím i snížení pevnosti a modulu pružnosti.
Jednou z hlavních a typicky strojírenských aplikací plastů jsou kluzná ložiska. Plasty šetří barevné kovy a není třeba olejové mazání. Zjednoduší se tím obsluha a údržba ložisek a často i konstrukce většího strojního celku, neboť odpadá olejový mazací systém. V některých případech je použití nemazaných ložisek přímo nezbytné, má-li se zamezit znečištění výrobků mazivem, např. v potravinářském nebo textilním průmyslu. Plastová ložiska lépe tlumí rázy a chvění a jsou méně citlivá na nečistoty a cizí částice než kluzná ložiska kovová.
Nevýhodou plastových ložisek je špatný odvod tepla, a proto provoz za sucha bývá omezen na malé rychlosti. Dalšími nevýhodami plastových ložisek proti kovovým jsou menší únosnost, tuhost, teplotní odolnost a přesnost uložení.
Jak již bylo řečeno v úvodu, klasickou strojní součástí je ozubené kolo. Vstřikovaná ozubená kola z termoplastů umožňují levnou sériovou výrobu malých ozubených kol i s geometricky složitým ozubením (např. kuželová kola se zakřivenými zuby). Pro ozubená kola velkých rozměrů slouží technologie obrábění z desek nebo bloků, popřípadě odlévání. Volba materiálu je pro ozubená kola v řadě případů komplikovaná. Běžná evolventní ozubená kola jsou v oblasti zubů dynamicky namáhána (ohyb v patě zubu a kontaktní tlak a smykové tření na bocích zubu), a proto se od plastů požaduje především vysoká odolnost proti únavě, velká rázová a vrubová houževnatost, odolnost proti otěru, minimální tření, dobrá rozměrová stabilita při změnách teploty a vlhkosti, schopnost tlumit rázy a vibrace, odolnost proti zvýšeným teplotám, vlhkosti a vodě, mazivům, rozpouštědlům a jiným chemikáliím používaným ve strojírenství. Protože žádný plast neposkytuje jednoznačně výhodnou kombinaci těchto vlastností, je nutno při volbě materiálu vždy uvážit, které prioritní vlastnosti od materiálu vyžadovat pro danou aplikaci.
Velmi dobré mechanické tlumení předurčuje plasty jako vhodný materiál na tlumicí elementy. Plasty s vyšším modulem pružnosti jsou používány převážně pro statická nebo rázová tlaková namáhání, zatímco houževnaté plasty a elastomery se používají pro dynamická cyklická zatížení a větší deformace, např. v pružných tlumicích prvcích, které se uplatňují buď v samostatných pružných tlumicích spojích, nebo ve spojkách.
Významnou a velmi širokou aplikační oblastí pro plasty jsou těsnění. Materiály používané pro těsnění pohyblivých a nepohyblivých součástí ve strojírenství mají být ohebné a pružné ve velkém rozmezí teplot, mají mít minimální krip a relaxaci, malé tření a přitom velkou odolnost proti otěru a proti trhání, a konečně mají být odolné proti stárnutí a chemickým vlivům, zejména proti olejům a rozpouštědlům. Patří k nim eleastomery a termoplasty.
Autoři děkují paní Lence Matějkové a paní Ivě Zámostné za počítačové zpracování rukopisů.
Prof. Ing. Josef Seidl, CSc.
Ing. Milan Vaněk