Podložka je nejlevnější díl v uzlu a zároveň ten, kvůli kterému se zařízení nejčastěji zastavuje: vytlačilo těsnění, uniklo mazivo nebo tlak a linka stojí až do výměny nepatrného prvku. Gumové podložky bobtnají v oleji, tuhnou na mrazu a vytlačují se abrazivem za pouhé směny. Polyuretanové podložky od závodu TIMOL drží vyšší tlak, nebojí se ropných produktů a mají odolnost vůči opotřebení přibližně 10× vyšší než guma. Rozebereme, kde takové podložky pracují, čím překonávají gumu, PTFE a silikon a jak objednat těsnění dle vašeho výkresu.
Co těsní polyuretanové podložky
Polyuretanová podložka utěsní spoj mezi díly a vyrovná nerovnosti povrchů, nepropouštějíc kapalinu, plyn nebo prach. Pod utažením se pružně deformuje, vyplní mikronerovnosti přírub a vytvoří těsný kontakt po celém obvodu spoje.
Takové podložky se instalují do přírubových spojení potrubí, víček čerpadel a převodovek, hydraulických a pneumatických uzlů, rozebíratelných skříní mechanismů. Zvláštní velkou skupinou jsou podložky a těsnění v tlumičích a pohyblivých uzlech, kde podložka nejen leží, ale pracuje pod tlakem a cyklickým zatížením.
Polyuretan je zvlášť vhodný tam, kde podložka snáší nejen utažení, ale i tření, vibrace nebo kontakt s abrazivními částicemi. Hladký hustý povrch odolává vytlačování tvrdými inkluzemi a elasticita vrátí podložku do tvaru po odlehčení. Sortiment těsnicích výrobků je shromážděn v katalogu.
Proč polyuretan vytlačuje gumu, PTFE a silikon
Polyuretan kombinuje pevnost, otěruvzdornost a odolnost vůči olejům, čímž překoná tradiční materiály podložek. Obrušování dle DIN 53516 u polyuretanu je 38-39 mm³, u gumy SBR 100-200 mm³, u silikonové gumy 150-350 mm³ a u PTFE 200-500 mm³. To znamená, že v podmínkách tření a abrazivu se polyuretanová podložka opotřebovává několikanásobně pomaleji než kterýkoli z těchto materiálů.
Oproti gumě polyuretan vyhrává pevností a tlakem. Pevnost v tahu u polyuretanu je 39-87 MPa oproti 8-20 MPa u SBR a 10-25 MPa u NBR. Odolnost vůči trhání u polyuretanu je 40-120 kN/m, zatímco u většiny gum je několikanásobně nižší. Proto pod vysokým tlakem polyuretanová podložka nepraská na hraně a tak snadno se nevytlačí do mezery jako gumová.
PTFE a silikon mají své silné stránky, které je třeba poctivě zohlednit. PTFE je chemicky inertní a vydrží od -200 do +260 °C, silikon pracuje od -60 do +230 °C. Ale oba mají velmi nízkou otěruvzdornost a sklon ke tečení pod zatížením: PTFE teče pod trvalým tlakem, silikon má pevnost v tahu pouze 5-12 MPa. Tam, kde hlavními požadavky jsou chemická inertnost nebo extrémní teplota, volí se ony. Tam, kde podložka nese mechanické zatížení, tření a tlak, polyuretan slouží spolehlivěji.
| Materiál | Obrušování DIN 53516, mm³ | Pracovní t, °C | Pevnost v tahu, MPa | Odolnost vůči trhání, kN/m | Odolnost vůči olejům |
|---|---|---|---|---|---|
| Polyuretan TIMOL | 38-39 | -60 do +100 | 39-87 | 40-120 | výborná |
| Guma NBR | 80-150 | -30 do +100 | 10-25 | 10-50 | dobrá |
| Guma SBR | 100-200 | -40 do +80 | 8-20 | 8-35 | špatná |
| Silikonová guma | 150-350 | -60 do +230 | 5-12 | 5-30 | střední |
| PTFE | 200-500 | -200 do +260 | 15-35 | n/a | výborná |
Tabulka ukazuje rozdělení rolí: silikon a PTFE vyhrávají v teplotním rozsahu, ale polyuretanu ve opotřebení, pevnosti a odolnosti vůči trhání zaostávají několikanásobně, proto v mechanicky zatížených těsněních polyuretan zůstává pracovní volbou.
Rada inženýra: pro vysoký tlak volte tužší polyuretan a počítejte s minimální montážní mezerou ve spoji. Hlavním nepřítelem podložky pod tlakem je extruze, kdy se materiál vytlačí do mezery mezi díly a postupně se ničí. Tužší podložka a přesná geometrie uložení tento efekt odstraní. Pro nerovné nebo hrubě opracované příruby naopak berte měkčí materiál, který vyplní nerovnosti a dá těsnost bez nadměrného utahování.
Provoz a meze použití
Aby podložka sloužila po celou výpočetní dobu životnosti, je důležité nepřekročit pracovní podmínky materiálu. Trvalý provoz při teplotě nad +100 °C urychluje únavu polyuretanu, proto pro horké uzly se receptura dohodne zvlášť nebo se zvolí jiný materiál. Trvalý kontakt s aromatickými rozpouštědly, ketony a koncentrovanými kyselinami je také nežádoucí a vyžaduje ověření kompatibility.
V nominálním rozsahu se polyuretanová podložka chová předvídatelně: drží olej, vodu, slabé kyseliny a zásady, ropné produkty, roztoky solí, je odolná vůči ozonu a UV při venkovním provozu. To ji výhodně odlišuje od gumy SBR a přírodního kaučuku, které na slunci a v oleji rychle degradují.
Správná montáž je stejně důležitá jako materiál. Povrchy pod podložku se vyčistí od starého těsniva, rzi a otřepů, utahování se provede rovnoměrně po obvodu a síla se dávkuje tak, aby se podložka utěsnila, ale nevytlačila úplně. Technologii lití a přípravu povrchů popisuje sekce referenční informace.
Odvětví použití polyuretanových podložek
Polyuretanové podložky jsou žádané v odvětvích, kde těsnění pracuje pod tlakem, vibracemi nebo v kontaktu s olejem a abrazivem. Obecná nomenklatura závodu zahrnuje 12 odvětví průmyslu a podložky jsou potřeba téměř v každém z nich.
Hydraulika a pneumatika používají polyuretanová těsnění pro jejich schopnost držet tlak bez extruze. Čerpadlové a kompresové zařízení cení odolnost vůči olejům a opotřebení v místech rozebírání. Zemědělská a potravinářská technika volí polyuretan pro odolnost vůči vlhkosti a mycím médiím. Hornické a metalurgické odvětví aplikuje polyuretanové podložky tam, kde jsou v prostředí abrazivní částice vytlačující gumu.
Podrobněji o výběru materiálu pro daný úkol čtěte v sekci služby.
Jak objednat polyuretanové podložky na míru
Pro objednávku poskytněte výkres nebo vzorek podložky s rozměry a popište provozní podmínky: tlak, pracovní médium, teplotu a charakter zatížení. Podle těchto dat technolog navrhne tvrdost, recepturu polymeru a geometrii těsnění.
Závod TIMOL vyrábí podložky libovolného tvaru metodou volného lití: kroužkové, přírubové, tvarované, s otvory a lisovanými prvky. Provádějí se jak jednotlivé podložky pro opravu konkrétního uzlu, tak sériové dávky pro zařízení.
Pro konzultaci, výpočet pro váš tlak a objednávku se obraťte přes kontakty závodu TIMOL. Inženýři pomohou vybrat materiál a vyrobit těsnění pro váš spoj.