Технологът поръчва двукомпонентен полиуретан и се сблъсква с избора: да купи кофи с компоненти и да лее самостоятелно или да получи готов детайл по размер. Самостоятелното леене без дозиране, дегазиране и контрол на температурата дава кухини и нестабилна твърдост, а възелът след това все пак излиза от строя. Лятият полиуретан ТИМОЛ снема этот въпрос: поръчителят получава монолитен детайл с зададена твърдост и ресурс. Ще разгледаме как е устроена двукомпонентната система, какви свойства дава тя в числа и как да поръчаме изработка по собствен чертеж.
Какво е двукомпонентен полиуретан и как се лее
Двукомпонентният полиуретан е система от два течни съставки, полимерна основа и втвърдител, смесвани в точна пропорция и заливани в матрица. При реакцията масата полимеризира и се превръща в монолитен еластомер с зададена структура. Именно контролираната реакция на двата компонента позволява точно да се зададат твърдост, еластичност и износоустойчивост на готовия детайл още преди заливането.
Заводът работи по технологията на свободно леене. Компонентите се дозират, дегазират и заливат в открита или затворена матрица без високо налягане, след което полимеризацията протича при контролирана температура. Такъв метод не изисква скъпо пресово оснащение, затова е подходящ и за единичен детайл по чертеж, и за серийна партида. Геометрията, дебелината на стената и профилът на повърхността се задават чрез самата форма.
Качеството на двукомпонентния детайл се определя от дисциплината на процеса, а не само от рецептурата. Компонентите трябва да се изтемперират, точно да се дозират по маса и да се дегазират преди заливането, иначе в тялото на детайла остават въздушни кухини, а твърдостта варира от партида на партида. Именно затова самостоятелното леене без съответното оборудване дава непредвидим резултат, а заводското заливане с контрол на всеки етап осигурява стабилни характеристики по целия детайл.
Отделен сценарий е заливането на полиуретан върху метална основа. Вал, ролка или барабан се почистват, обезмасляват и праймират, след което полиуретановият слой се залива директно върху метала. Получава се облицовано изделие, при което металът поема натоварването, а полиуретанът поема износването и удара. Двукомпонентната система тук е особено удобна, защото адхезията към метала се задава чрез самия състав и праймера още преди полимеризацията. Типовите изделия, отливани по този метод, са събрани в каталога на полиуретановите изделия.
Свойства на двукомпонентния лят полиуретан
Главното предимство на двукомпонентната система е в това, че свойствата на детайла се залагат с рецептурата, а не се доставят случайно. Регулирайки състава, се получава материал от мек еластичен до твърд конструкционен, запазвайки висока износоустойчивост и химическа устойчивост по целия диапазон.
Твърдостта се задава в рамките от 50 Shore A до 70 Shore D. Меките марки отиват за амортизатори, уплътнения, притискащи ролки и демпфери, твърдите за втулки, зъбни колела, стъргалки и износоустойчиви направляващи. По износване DIN 53516 лятият полиуретан губи 20 до 45 мм³, докато гумата SBR достига 100 до 200 мм³. На практика ресурсът е приблизително 2-5 пъти по-висок от обикновената гума при еднакви условия на работа.
Работният диапазон -60 до +100 °C покрива повечето промишлени условия. Материалът е устойчив на масла, нефтопродукти, слаби киселини и основи, не поглъща влага и не корозира. Якостта на разкъсване 25 до 60 МПа надвишава показателите на повечето гуми, а еластичността на отскока 35 до 65 % позволява на детайла да възстановява форма след всеки цикъл на натоварване. По-подробно за физиката на материала вижте в раздела справочна информация.
Практическият извод за технолога е прост: двукомпонентната система дава един детайл под конкретна задача вместо компромис между няколко готови марки. За амортизатор под ударно натоварване се залага мека рецептура с висок отскок, за абразивна стъргалка, твърда с минимално износване, за уплътнение в маслена среда, устойчива на нефтопродукти. Всичко това се получава от една технология на леене, сменяйки само състава и твърдостта, затова не се налага да се поддържа склад от разнородни материали под всеки възел.
Двукомпонентен полиуретан срещу каучук, метал и пластмаси
Прякото сравнение показва защо двукомпонентният лят полиуретан замества и гумата, и метала, и твърдите пластмаси. В таблицата са сведени справочните характеристики по стандартни изпитвания за материалите, конкуриращи се в едни и същи възли.
| Материал | Износване DIN 53516, мм³ | Работна t, °C | Твърдост | Якост на разкъсване, МПа | Плътност, г/см³ |
|---|---|---|---|---|---|
| Полиуретан ТИМОЛ | 38-39 | -60…+100 | 85A-95A | 39-87 | 1.05-1.25 |
| Каучук SBR | 100-200 | -40…+80 | 40A до 80A | 8-20 | 0.94-1.1 |
| Каучук NBR | 80-150 | -30…+100 | 40A до 90A | 10-25 | 1.0-1.3 |
| Капролон PA6/PA66 | 30-90 | -40…+100 | 75D до 85D | 60-85 | 1.13-1.15 |
| Конструкционна стомана | н/д | -40…+500 | 120-250 HB | 370-700 | 7.7-7.9 |
Полиуретанът има най-ниско износване сред еластомерите и при това остава лек: плътност 1.05 до 1.25 г/см³ срещу 7.7 до 7.9 при стоманата, тоест детайлът излиза 6 до 7 пъти по-лек. Капролонът е близък по износване, но еластичността му е малка, затова се напуква под удар, при който полиуретанът възстановява форма. Гумата е еластична, но се износва многократно по-бързо и има по-ниска якост на разкъсване. Двукомпонентната система позволява да се постави нужната точка между тези крайности директно под конкретния възел.
Съвет на инженера: не поръчвайте детайл само по думата мек или твърд, посочете условията на работа. За ударно натоварване е по-добра малко по-мека марка с висок отскок, за абразивно плъзгане, твърда с минимално износване. И помнете за дебелината: за облицоване тънкият слой по-бързо се пробива при остър абразив, затова при тежки условия заложете запас от дебелина, а не само твърдост.
Монтаж и поддръжка на двукомпонентните детайли
Готовият лят детайл се монтира в повечето възли без преработка на оборудването. Монолитните втулки и ролки се садят на валове по щатните посадки, облицованият слой работи директно на родната ос, уплътненията и уплътнителните пластини се поставят в наличните канавки и фланци. Това намалява цената на прехода към полиуретан, защото преоборудването на възела обикновено е по-скъпо от самия детайл.
Поддръжката се свежда до почистване от залепвания и контрол на износването. Полиуретанът не поглъща влага, не корозира и не се страхува от гъбички, затова в цеха не изисква особена грижа. Когато работният слой на облицованото изделие се изхаби, металната основа не се изхвърля: старият полиуретан се снема, повърхността отново се подготвя за адхезия и се залива нов слой. Металът служи по-нататък, а разходите падат до стойността на полимера и работата. Именно тази ремонтопригодност прави двукомпонентните лети детайли изгодни в дългосрочен план.
Как да поръчаме двукомпонентен полиуретан
Поръчайте двукомпонентен лят полиуретан под формата на готови детайли в завод ТИМОЛ. Да се купуват компоненти отделно и да се лее самостоятелно има смисъл само при наличие на собствено дозиращо и дегазиращо оборудване, иначе твърдостта варира, а в тялото на детайла остават кухини. Готовото изделие по размер снема тези рискове и веднага дава предвидим ресурс.
Заводът изработва детайли по чертеж, скица или износен образец и работи и с единични поръчки, и с серийни партиди. Технологията на свободно леене не изисква скъпо оснащение, затова нестандартният размер не е проблем. Доставката се осъществява навсякъде, а Днипро като голям транспортен хъб опростява логистиката.
За изчисление предоставете размерите, необходимата твърдост и описание на условията на работа на възела. Инженерите ще подберат рецептурата, ще оценят ресурса и ще предложат оптималния вариант на леене или облицоване. За консултация и поръчка се обращайте чрез контактите на завод ТИМОЛ.