Гумиране на валове с полиуретан: възстановяване и 2-5 пъти по-дълъг ресурс

Работният вал в полиграфична или дървообработваща линия губи геометрията си много преди да се износи металното му сърце: износва се именно контактният слой и полотното започва да води, а притискането да се люлее. Купуването на нов вал заради износена с няколко милиметра повърхност е скъпо и бавно. Гумирането на вала с полиуретан връща точната геометрия на старото сърце, а летият слой издържа на изтриване 2-5 пъти по-дълго от гумата. По-нататък ще разгледам с какво полиуретанът е по-добър от гумата и капролона на валове, как да изберете твърдост, по каква технология се нанася слоят и какво е нужно за поръчка на възстановяване по вашия чертеж.

Защо е по-изгодно валът да се гумира с полиуретан, а не да се сменя

Гумирането запазва най-скъпата част на възела, металното сърце с шийките под лагерите, и заменя само износения работен слой. Затова възстановяването на вала с полиуретан почти винаги е по-евтино и по-бързо от изработването на нов вал, а по ресурс покритието превъзхожда и гумата, и метала.

Износеният полиуретанов слой се сваля до метала, сърцето се проверява за биене, повърхността се подготвя и се излива нов слой. Монтажните размери и геометрията се запазват, затова валът се връща в линията без препасване на шийките и без повторно съгласуване със съседните възли. Металният вал без покритие, обратно, при износване се препасва до по-малък диаметър или се бракува, а гумираният слой служи в пъти по-малко от полиуретановия.

По устойчивост на средата полиуретанът също печели. Той издържа контакт с технически масла, хидравлични течности и нефтопродукти, не поглъща влага, не корозира и не мухлясва. Работният диапазон от -60 до +100 °C позволява поставянето на гумиран вал както в студени, така и в нагрети зони, където гумата би се вкоравила или потекла. Именно затова един цикъл на гумиране често покрива няколко цикъла на смяна на гуменото покритие.

Сравнение на покритията на валове в числа

Полиуретанът изпреварва гумата и капролона по съчетанието от износоустойчивост, якост и еластичност, а голият метал му отстъпва по способността да гаси удар и по корозионна устойчивост. Справочните характеристики по стандартни тестове са обобщени по-долу.

Разликата в изтриването определя ресурса. При полиуретана то е 38-39 мм³, при най-разпространената SBR гума 100-200 мм³, тоест гуменият слой при равни други условия се стрива няколко пъти по-бързо. Естественият каучук има по-висок отскок, но неговото изтриване 60-130 мм³ и слабата устойчивост на масла го правят ненадежден в промишлени валове, които контактуват със смазки. Капролонът е близък до полиуретана по износване (30-90 мм³) и много як (60-85 МПа), обаче е твърд, не приляга към полотното и е крехък на удар, затова е по-подходящ за втулки и направляващи, отколкото за притискащи валове.

Полиуретанът остава компромисът, който работи: ниско изтриване, висока якост 39-87 МПа и еластичност, която държи равномерно притискане по цялата дължина на тялото на вала.

За валовете отделно е важно поведението на материала под циклично огъване. Гумата и естественият каучук постепенно се уморяват и се напукват по краищата на работната зона, а капролонът при повтарящи се удари дава отчупвания, защото не пружинира. Полиуретанът с неговата еластичност на отскок 34-61 % връща формата си след всеки цикъл на натоварване и не натрупва умораваши пукнатини толкова бързо, колкото гумата. Именно затова гумираният с полиуретан вал запазва стабилна геометрия на контакта през целия ресурс, а не само през първите месеци след смяната на покритието.

Технология на гумиране на валове: подготовка и леене

Качеството на гумирането на вала се определя не от самия полиуретан, а от подготовката на сърцето и адхезията. Летият слой се държи десетилетия, ако границата метал-полимер е направена правилно, и се разслоява за месеци, ако повърхността е подготвена немарливо.

Работата започва със сваляне на старото покритие до чист метал и контрол на сърцето: проверяват биенето, изравняват повърхността, правят пясъкоструйна обработка за развитие на микрорелефа. После нанасят адхезивен грунд, който химически свързва стоманата или чугуна с полиуретана. По-нататък полиуретанът се излива във формата чрез свободно леене и се полимеризира, след което тялото на вала се шлифова до размер за нужната цилиндричност и монтажни места. Твърдостта на слоя се задава на етапа на подбор на марката, от 50 Шор A за меки притискащи валове до 70 Шор D за твърди задвижващи.

На притискащите валове не винаги е нужен твърд полиуретан. По-мек слой в зоната 60-80 Шор A дава по-широко петно на контакт и по-равномерно притискане на полотното, а това е по-важно от максималната твърдост там, където валът не предава голямо теглещо усилие. Повишавайте твърдостта само за задвижващи валове с високо специфично налягане, иначе ще загубите равномерността на контакта.

Дебелината на слоя се подбира според натоварването и диаметъра на сърцето: твърде тънкият бързо стига до метала, твърде дебелият се нагрява. По-подробно за услугата гумиране четете в раздел Услуги.

Къде работят полиуретановите валове и как да ги обслужвате

Полиуретановите валове стоят в притискащите, направляващите, транспортиращите и задвижващите възли на дървообработващи, текстилни, металообработващи, химически, целулозно-хартиени и полиграфични линии. Тяхната задача е да водят и притискат полотното, хартията, фурнира или тъканта без приплъзване и без следи по материала, тъй като полиуретанът не оставя отпечатъци и не привлича замърсявания.

Обслужването на гумирания вал е минимално: периодично почистване на повърхността от налепи и контрол на целостта на слоя. Полиуретанът не корозира, не гние и не се бои от влага, затова валът не се нуждае от защитни покрития или специална грижа. Когато работният слой стигне границата на износване, валът отново се изпраща за гумиране и цикълът се повтаря без загуба на монтажни размери. Готовите типоразмери и видове изделия са дадени в каталога.

Цветът на полиуретановия слой не влияе на качеството, защото самият материал е безцветен, а пигментът само добавя оттенък за маркиране или визуален контрол на износването. Това е удобно на линии, където по различния цвят на валовете различават позициите във възела. Важно е друго: гумираният вал не оставя следи по полотното и не привлича прах, затова готовият материал излиза по-чист, а самият възел по-дълго запазва търговски вид без често почистване.

Как да поръчате гумиране на вал за своето производство

За точно изчисление на завода е нужен чертеж на вала или самият износен образец заедно с условията на работа: натоварване, скорост на въртене, температура, тип материал, който контактува с вала, и нужната твърдост. По тези данни технологът подбира марката полиуретан, твърдостта и дебелината на слоя, а производството възпроизвежда геометрията по монтажните места по технологията на свободно леене.

Този формат е подходящ и за еднократно възстановяване на един вал, и за серийно гумиране на комплект за нова линия. За да получите техническо предложение по вашата задача, обръщайте се към завод ТИМОЛ през страницата Контакти: изпратете чертеж или образец и опишете режима на експлоатация, а заводът ще изчисли възстановяването за конкретния възел.