Tažný hřídel v balicí nebo polygrafické lince se za několik měsíců nepřetržitého provozu protřídí na drážky a každá výměna zastaví celý úsek. Kovový hřídel koroduje a přenáší nárazy, gumový povlak se rychle opotřebovává. Polyuretanové obložení obnoví geometrii hřídele a dá povlak, který přežije kov i gumu násobně. Rozebereme, co přináší futerování hřídelů, jak vybrat materiál dle čísel, zvolit tvrdost a tloušťku a objednat výrobu dle výkresu.
Co přináší obložení hřídelů polyuretanem
Obložení hřídele polyuretanem zvyšuje životnost pracovního povrchu a vrátí k životu opotřebovaný díl při zachování drahého kovového středu. Termín futerování pochází z německého Futter (podšívka) a označuje ochranu kovových částí mechanismu speciálním povlakem, nejčastěji polyuretanem.
Zisk je přímý. Obrušování polyuretanu dle DIN 53516 je 38-39 mm³ oproti 100-200 mm³ u gumy SBR, tedy pogumovaný povlak se opotřebovává 3-5× rychleji. Oproti kovovému hřídeli polyuretanová vrstva nekoroduje, tlumí nárazy a vibrace a má nízký koeficient tření, proto v páru s protahovaným materiálem často nevyžaduje mazání. Povlak lze nanášet jak na nové zařízení pro ochranu, tak na již opotřebované části pro opravu, přičemž oprava je výrazně levnější než výměna techniky a proběhne rychleji, čímž zkrátí prostoj.
Kde se polyuretanové hřídele používají
Polyuretanové hřídele pracují prakticky ve všech odvětvích a nahrazují gumové a kovové analogie. Nejrozšířenější jsou v polygrafii a celulózním a papírenském průmyslu, kde přítlačné a tažné hřídele přicházejí do kontaktu s barvou, lepidlem a papírem.
Ve dřevozpracující výrobě se takové hřídele používají pro nanášení laku a lepidla, vyhlazování a laminování. V textilní výrobě pro protahování, barvení a vyhlazování tkanin. V obráběcím a chemickém průmyslu jsou polyuretanové hřídele nasazeny pro protahování, přítlak a vytahování materiálu a také při výrobě kůže. Společným požadavkem všech těchto uzlů je kombinace otěruvzdornosti s jemným kontaktem, který nepoškodí zpracovávaný materiál. Typové hřídele jsou uvedeny v katalogu výrobků.
Srovnání: polyuretan, guma a ocel v číslech
Volba povlaku hřídele se zúží na tři varianty: polyuretan, pogumování nebo plný kovový hřídel. Čísla ukazují, proč polyuretan vytlačuje obě tradiční řešení v uzlech tažení a přítlaku.
| Charakteristika | Polyuretan TIMOL | Guma SBR | Ocel Ст3 |
|---|---|---|---|
| Obrušování DIN 53516, mm³ | 38-39 | 100-200 | n/a |
| Pracovní teplota, °C | -60 do +100 | -40 do +80 | -40 do +500 |
| Hustota, g/cm³ | 1,05-1,25 | 0,94-1,1 | 7,7-7,9 |
| Pevnost v tahu, MPa | 39-87 | 8-20 | 370-700 |
| Odolnost vůči mazivům | vynikající | špatná | n/a |
| Odolnost vůči korozi | vynikající | dobrá | špatná |
| Tlumení nárazů | dobré | dobré | špatné |
Kovový hřídel vyhrává jen v absolutní pevnosti, ale koroduje, je 6-7× těžší a netlumí nárazy, které se přenášejí na ložiska. Guma je hmotností blízká, ale čtyřikrát rychleji se opotřebovává a bojí se olejů, přičemž její odolnost vůči ropným produktům je hodnocena jako špatná. Polyuretan přebírá otěruvzdornost a chemickou odolnost, jichž guma nedosahuje, a přitom zůstává pružný a lehký.
Výběr tvrdosti a tloušťky povlaku
Tvrdost povlaku hřídele se volí dle jeho funkce a charakteru kontaktu. Rozsah polyuretanu TIMOL od 50 Shore A do 70 Shore D pokrývá všechny pracovní režimy hřídelů.
Měkčí typy blíže 50 Shore A se volí pro delikátní kontakt, kdy hřídel nesmí prorazit nebo označit materiál, například papír nebo tkaninu. Střední rozsah 80-95 Shore A je univerzální pro tažné a transportní hřídele, kde je potřeba pružnost s odolností vůči opotřebení. Tuhé typy až 70 Shore D se nasazují pro vysoký tlak a tam, kde je důležitá přesná neměnná geometrie, například ve válcovacích hřídelích.
Praktická rada: u polyuretanu na hřídelích je důležité nepředimenzovat tloušťku vrstvy bez výpočtu. Silná vrstva měkkého polyuretanu při vysoké rychlosti a zatížení se hřeje zevnitř hysterézí a povlak může začít odloupávat od kovu právě kvůli vnitřnímu přehřátí, nikoli od vnějšího opotřebení. Pro rychlostní hřídele je lepší tenčí vrstva tužšího typu. Sdělte technologovi rychlost a zatížení a tloušťku s tvrdostí se zvolí jako pár.
Tloušťku vrstvy se vypočítá dle zatížení a průměru hřídele. Tažné hřídele si často vystačí s několika milimetry a silně zatížené válcovací úseky potřebují silnější vrstvu pro rovnoměrné rozložení tlaku. Technická data ke druhům jsou uvedena v sekci referenční informace.
Jak objednat obložení hřídelů v závodě TIMOL
Objednat obložení nebo výrobu hřídele lze dle výkresu, vzorku odmontovaného hřídele nebo náčrtu s rozměry. Technologie volného lití umožňuje nanést povlak na středový nosník složitého profilu, s kovovou výztuží nebo s uložením pod ložiska, přičemž je ekonomicky výhodná jak pro sérii, tak pro jednotlivý opravný díl.
Pro přesný výpočet uveďte průměr a délku hřídele, uložení, typ ložiska, zatížení, otáčky a teplotu prostředí. Na základě těchto dat technolog zvolí typ polyuretanu, tvrdost a tloušťku vrstvy. V případě potřeby se práce provádějí na místě. Objednávku a výpočet lze zařídit prostřednictvím kontaktů závodu TIMOL a úplný přehled služeb je uveden na stránce služby. Obložení hřídelů polyuretanem zkrátí prostoj uzlu a přinese životnost, která násobně překoná pogumovaný povlak.