Когато в производството излиза от строя нестандартна втулка, ролка или зъбно колело, а оригиналът е снет от производство или се доставя с месеци, детайлът е по-лесно да се изстругова самостоятелно. Проблемът е в материала: гумата не задържа форма при обработка, а металът е тежък и корозира. Полиуретановият прът, нарицан кръгляк, дава готова заготовка за струговане с характеристики, превъзхождащи и гумата, и твърдата пластмаса. Ще разгледаме кои детайли се стругуват от полиуретановия кръгляк, с какво той е по-добър от алтернативите в числа и как да поръчаме заготовка под ваш диаметър и твърдост.
За какво служи полиуретановият прът
Кръгляката служи като универсална заготовка за механична обработка: от него се стругуват втулки, пръстени, ролки, колела, сайлентблокове, демпфери, направляващи и дори зъбни колела с умерено натоварване. В щамповъчното оснащение полиуретановият прът замества стоманените пружини като пружинист елемент на обратния ход, защото възстановява форма след натиск без умора на метала.
Главното предимство на прът пред готовото изделие е гъвкавостта: имайки заготовка на склад, предприятието изстругова нужния детайл за час, без да изчаква изработка по поръчка. Това е критично за ремонтните служби, при които престоят на линията е по-скъп от самото изделие.
Типовият набор от детайли, стругувани от кръгляка на място, добре илюстрира универсалността му. Втулки на плъзгане и дистанционни пръстени в транспортьори и ролки, опорни ролки и котки за направляващи, зъбни колела и звездички с умерено натоварване, бутала и плъзгачи, амортизиращи шайби за болтови съединения. Всеки от тези детайли в гуменото изпълнение би служил пъти по-малко, а в металното би тежал повече и би предавал удара твърдо, затова полиуретановият кръгляк запълва именно тази ниша, при която са необходими едновременно износоустойчивост, лекота и пружинистост.
Полиуретанът се поддава добре на обработка: той се струговa, реже, пробива, фрезова и шлайфа с обичаен инструмент. По-меките марки изискват остра резачка и умерени обороти, за да се избегне нагряване на ръба, по-твърдите заготовки, по-близо до Shore D, се режат под резачката почти като конструкционна пластмаса.
Има и практическо ограничение, което е добре да се знае предварително. Много мекият полиуретан в зоната на ниски стойности Shore A е труден за струговане: заготовката пружинира под резачката и размерът се плъзга. За детайли, стругувани на машина, е разумно да се заложи твърдост по-висока, по-близо до 90-95 Shore A или в зоната Shore D, тогава размерът се задържа стабилно. Ако пък детайлът трябва да е мек и еластичен, е по-изгодно да се отлее директно в матрица, а не да се струговa от прът.
Защо кръгляк от полиуретан, а не от друг материал
Полиуретанът превъзхожда твърдите конструкционни пластмаси благодарение на уникалната комбинация от износоустойчивост с еластичност. Капролонът, UHMW-PE и флуоропластът са всеки силни в нещо едно, но нито един не дава пружинистост, спасяваща детайла под удар и вибрация.
Капролонът (полиамид PA6/PA66) е твърд и якостен, 60-85 МПа на разкъсване, но еластичността му на отскок е само 5-15 %. При ударно натоварване детайлът от капролон се напуква по влакното, освен това поглъща влага до 2-8 % и от това губи точността на размерите. Полиуретанът с отскок 34-61 % поглъща удара и възстановява форма, а влагата почти не поглъща.
UHMW-PE има отлична абразивна устойчивост и ниско триене, но се деформира под постоянно натоварване, тоест пълзи. Флуоропластът е химически инертен и хлъзгав, но износването му е цели 200-500 мм³, в пъти по-лошо от полиуретановите 38-39 мм³, и при натиск също тече. Полиуретанът задържа и износването, и натоварването едновременно, затова за натоварени подвижни детайли е по-практичен.
Сравнение на материалите за стругувани детайли
Таблицата съпоставя полиуретановия прът с трите най-разпространени конструкционни пластмаси за механична обработка. Справочните числа са взети от стандартните материалознавски източници DIN 53516 и Matweb.
| Материал | Износване DIN 53516, мм³ | Работна t, °C | Твърдост | Еластичност на отскок, % |
|---|---|---|---|---|
| Полиуретан ТИМОЛ | 38-39 | -60…+100 | 85A-95A | 34-61 |
| Капролон PA6/PA66 | 30-90 | -40…+100 | 75D до 85D | 5-15 |
| UHMW-PE | 15-30 | -200…+80 | 60D до 70D | 5-10 |
| Флуоропласт PTFE | 200-500 | -200…+260 | 50D до 65D | н/д |
UHMW-PE формално печели по износване, 15-30 мм³, но почти нулевата пружинистост го прави неподходящ за ударни възли. Флуоропластът катастрофично губи по износване, 200-500 мм³. Полиуретанът заема златната среда: ниско износване плюс висока еластичност, недостъпна за нито една твърда пластмаса. Именно затова кръгляка от полиуретан е по-универсален от конструкционните полимери в реалните подвижни и натоварени детайли.
Съвет на инженера: подбирайте твърдостта на заготовката под характера на натоварването, а не по принципа колкото по-твърдо, толкова по-добре. За детайли, работещи на удар и амортизация, вземайте полиуретан в зоната Shore A: той гаси енергията и не се напуква. За направляващи, зъбни колела и детайли на износване при постоянен натиск вземайте горната част на диапазона, по-близо до Shore D. Грешката с твърдостта излиза по-скъпо от самата заготовка, защото меката деталь ще потече, а прекалено твърдата ще се откъртва.
Какво да се отчита при поръчка на полиуретанов прът
При поръчката ориентирайте се по три параметъра: диаметъра на заготовката, твърдостта и химическата среда на работа на бъдещия детайл. Диаметъра вземайте с запас за обработка, за да се свали външният слой до чистия размер. Твърдостта се задава на етапа на леенето, затова трябва да се определи предварително, изхождайки от натоварването.
По отношение на средата, полиуретанът има отлична маслоустойчивост и спокойно работи в бензин, техническо масло, солена вода и слаби разтвори. Продължителен контакт с концентрирани основи и отделни агресивни киселини е нежелателен, затова за химически натоварени възли марката на полимера трябва да се съгласува предварително.
Още едно предимство на полиуретана като заготовка е, че е химически неутрален и не отделя токсични изпарения, затова детайлите от него се допускат там, където са важни екологичността и санитарията. Естественият цвят на материала е светложълт, при нужда в масата се въвеждат нетоксични багрила, например за цветово маркиране на детайли по твърдост. Пълният асортимент от заготовки и изделия е в каталога, а технологичните детайли на обработката са в справочния раздел.
Как да поръчаме полиуретанови пръти в завод ТИМОЛ
За поръчката посочете нужния диаметър, дължина, твърдост и, при възможност, описание на детайла, който планирате да изработите. Ако крайният детайл е сложен или е в серия, технолозите ще посъветват кое е по-изгодно: да се стругова от прът или да се отлее направо изделие в матрица. Технологията на свободно леене позволява да се пресъздаде и проста цилиндрична заготовка, и готов детайл по чертеж.
Изработката е възможна поотделно и на партиди, а наличността на готови заготовки позволява да се осигурят типови диаметри без изчакване. За ремонтните служби това означава възможност да се поддържа универсален запас, от който се стругуват различни детайли при нужда, вместо да се поръчва всяка дребна позиция отделно.
За консултация, подбор на твърдост и поръчка се обращайте чрез контактите на завод ТИМОЛ. Инженерите ще помогнат да се определят параметрите на заготовката под вашия детайл и ще организират изработката точно под техническото задание.