Гуменото стъргалки, уплътнения и амортизатори на конвейер нерядко ходят по няколко седмици, след което линията спира за смяна, а механикът отново реже прокладка от лист. Полиуретанът на същите възли работи с месеци, защото се износва пъти по-бавно от гумата и поддържа по-широк температурен диапазон. По-долу ще разберем точно къде полиуретанът превъзхожда гумата по конкретни числа, а не с лозунги, и как това се превежда в ресурс на детайла.
С какво полиуретанът е по-добър от гумата в числа
Главното предимство на полиуретана е устойчивостта на износване: по теста DIN 53516 той губи 38-39 мм³, докато гумата SBR се изтрива с 100-200 мм³, а нитрилната гума NBR с 80-150 мм³. По-малкият обем на загубата означава, че при еднакъв абразив полиуретановият детайл преживява гуменото приблизително 10 пъти. Именно на тази разлика се основава икономическата обосновка при замяната на материала.
Второто съществено предимство е температурата и маслоустойчивостта. Лятият полиуретан ТИМОЛ работи от -60 до +100 °C, докато SBR е ограничен до диапазона от -40 до +80 °C, а NBR започва да се вдървява вече от -30 °C. При това маслоустойчивостта на полиуретана се оценява като отлична срещу слабата при SBR и естествения каучук. Тоест там, където гумата или замръзва, или набъбва в масла, полиуретанът остава в работно състояние.
Сравнителна таблица: полиуретан срещу гума
Таблицата обобщава справочните инженерни данни по стандартни методики. За износването по-малкото значение е по-добро, за якостта на разкъсване и температурния диапазон по-голямото значение означава по-широк запас.
| Показател | Лят полиуретан (PU) | Гума SBR | Гума NBR |
|---|---|---|---|
| Износване, DIN 53516 | 38-39 мм³ | 100-200 мм³ | 80-150 мм³ |
| Работна температура | -60…+100 °C | -40…+80 °C | -30…+100 °C |
| Якост на разкъсване | 39-87 МПа | 8-20 МПа | 10-25 МПа |
| Твърдост, скала Shore | 50 Shore A до 70 Shore D | 40-80 Shore A | 40-90 Shore A |
| Съпротивление на разкъсване | 40-120 кН/м | 8-35 кН/м | 10-50 кН/м |
| Устойчивост на масла | отлична | слаба | добра |
Таблицата се чете по двойки показатели. Например полиуретанът има якост на разкъсване 39-87 МПа срещу 8-20 МПа при SBR, тоест издържа около три пъти по-голямо усилие на опън до разрушаване. Съпротивлението на разкъсване при полиуретана е 40-120 кН/м срещу 8-35 кН/м при същата гума и именно затова полиуретановите стъргалки и ножове не се трошкосат по ръба там, където гуменото се скъсва.
Където разликата в износването дава реална икономия
Най-голям изигиш полиуретанът показва при възли, работещи на абразив и удар. Това са облицовки на бункери и улеи, норийни кофи, сита и детайли на грохоти, ролки и колела на транспортни колички, стъргалки на бетонобъркачки. Там гуменото изделие се изтрива видимо и на всеки няколко седмици линията спира за смяна, докато полиуретановото работи много по-дълъг цикъл.
Икономиката тук е проста: ако износването е по-малко в 3-5 пъти, честотата на смените пада в толкова пъти, а заедно с нея пада и общият престой на оборудването. За подбор на материал под конкретен абразив и натоварване е удобно да се започне от каталога на изделията, където са събрани типовите позиции, отливани серийно и по размер.
Съвет на инженера: не гонете максимална твърдост там, където има удар. За чисто абразивно триене вземайте 80-95 Shore A, а при ударни натоварвания е по-добре да оставите детайла малко по-мек, в зоната 80-90 Shore A, защото прекалено твърдият детайл предава удара на посадката и се напуква по ръба. Повърхността под облицоване винаги почиствайте до метал и обезмаслявайте, иначе адхезията на лепилния слой пада.
Какво да се отчита освен износването
Полиуретанът губи от гумата в няколко ситуации и е по-честно да се каже за тях веднага. При постоянен контакт с пара и гореща вода над +100 °C или с концентрирани киселини и основи полиуретанът хидролизира и тук понякога е по-подходяща специална гума или флуоропласт. Гумата е и по-евтина на погонен обем и по-бърза в изработка за прости плоски прокладки с голяма партида.
Обаче при повечето промишлени възли решаващи са ресурсът и стабилността на размера под натоварване. Полиуретанът не тече, не набъбва в масла и задържа посадъчните размери, затова се поставя на уплътнения, опори и направляващи, при които е важна точността. По-подробно за свойствата и технологията на свободно леене е в страницата за материала.
Как да преминем от гума на полиуретан
Преходът започва не от материала, а от условията на работа на възела: какво натоварване, какъв абразив или химия, температура, дали има удар, какви са посадъчните размери. По тези данни технологът избира твърдостта и рецептурата, след което детайлът се отлива по ваш чертеж или по образец на старото гуменото изделие.
Свободното леене позволява точно да се повтори геометрията и да се заложи нужната твърдост без скъпа пресформа, затова методът е икономичен и за единични детайли, и за серии. Списъкът на услугите по изработка и облицоване е в раздела услуги.
Практически извод
Полиуретанът обосновано замества гумата там, където детайлът работи на износване, удар и контакт с масла, и дава ресурс приблизително 2-5 пъти по-висок от стандартната гума по теста DIN 53516. За изчисляване на замяната под ваш възел изпратете чертеж или образец на детайла в завод ТИМОЛ чрез контактите и инженерите ще подберат твърдостта, ще изчислят оснащението и срока на изработка.