Gumové stěrky, těsnění a tlumiče na dopravníku chodí i jen několik týdnů, poté linka stojí na výměně a mechanik opět řeže podložku z desky. Polyuretan na stejných uzlech pracuje měsíce, protože se opotřebovává násobně pomaleji než guma a drží širší teplotní rozsah. Níže rozebereme, kde přesně polyuretan vyhrává nad gumou v konkrétních číslech, nikoli v heslech, a jak se to promítá do životnosti dílu.
Čím je polyuretan lepší než guma v číslech
Hlavní výhoda polyuretanu je odolnost vůči obrušování: dle testu DIN 53516 ztrácí 38-39 mm³, zatímco guma SBR se obrousí o 100-200 mm³ a nitrilová guma NBR o 80-150 mm³. Menší objem úbytku znamená, že za stejného abraziva polyuretanový díl přežije gumový přibližně desetkrát. Právě na tento rozdíl se opírá ekonomika náhrady materiálu.
Druhou podstatnou výhodou je teplota a odolnost vůči olejům. Litý polyuretan TIMOL pracuje od -60 do +100 °C, zatímco SBR je omezen rozsahem od -40 do +80 °C a NBR začíná tuhnout již od -30 °C. Přitom odolnost polyuretanu vůči olejům se hodnotí jako vynikající oproti nízké u SBR a přírodního kaučuku. To znamená, že tam, kde guma buď tuhne, nebo nabývá v olejích, polyuretan zůstává v provozuschopném stavu.
Srovnávací tabulka: polyuretan oproti gumě
Tabulka shrnuje referenční inženýrská data dle standardních metodik. Pro obrušování je nižší hodnota lepší, pro pevnost v tahu a teplotní rozsah větší hodnota znamená širší zásobu.
| Ukazatel | Litý polyuretan (PU) | Guma SBR | Guma NBR |
|---|---|---|---|
| Obrušování, DIN 53516 | 38-39 mm³ | 100-200 mm³ | 80-150 mm³ |
| Pracovní teplota | -60 do +100 °C | -40 do +80 °C | -30 do +100 °C |
| Pevnost v tahu | 39-87 MPa | 8-20 MPa | 10-25 MPa |
| Tvrdost, stupnice Shore | 50 Shore A do 70 Shore D | 40-80 Shore A | 40-90 Shore A |
| Odolnost vůči roztržení | 40-120 kN/m | 8-35 kN/m | 10-50 kN/m |
| Odolnost vůči olejům | vynikající | nízká | dobrá |
Tabulku je vhodné číst v párech ukazatelů. Například polyuretan má pevnost v tahu 39-87 MPa oproti 8-20 MPa u SBR, tedy snese třikrát větší tahovou sílu před porušením. Odolnost vůči roztržení u polyuretanu je 40-120 kN/m oproti 8-35 kN/m u téže gumy, a právě proto se polyuretanové stěrky a nože nerozpadají po hraně tam, kde gumové trhají.
Kde rozdíl v obrušování přináší reálnou úsporu
Největší zisk přináší polyuretan v uzlech pracujících na abraziv a náraz. To jsou obložení zásobníků a žlabů, koše norie, síta a díly třídičů, válečky a kola přepravních vozíků, stěrky betonových míchaček. Tam se gumový díl viditelně opotřebovává a každé několik týdnů se linka zastavuje na výměnu, zatímco polyuretanový jede výrazně delší cyklus.
Ekonomika je přímá: pokud je obrušování 3-5× menší, frekvence výměn klesne o tolik, a s ní klesá i celkový prostoj zařízení. Pro výběr materiálu dle konkrétního abraziva a zatížení je vhodné začít s katalogem výrobků, kde jsou shromážděny typické pozice, které závod lije sériově i na rozměr.
Rada inženýra: nežeňte se za maximální tvrdostí tam, kde je náraz. Pro čistě abrazivní tření berte 80-95 Shore A, ale pro rázová zatížení je lepší nechat díl trochu měkčí, v oblasti 80-90 Shore A, protože příliš tuhý díl přenáší náraz do uložení a praská po hraně. Povrch pod obložení vždy očistěte do kovu a odmastěte, jinak přilnavost lepidlové vrstvy klesne.
Co zohlednit kromě obrušování
Polyuretan prohrává s gumou v několika situacích a je poctivější to hned uvést. Při trvalém kontaktu s parou a horkou vodou nad +100 °C nebo se silnými kyselinami a louhy polyuretan hydrolyzuje a zde je někdy vhodnější speciální guma nebo fluoroplast. Guma je také levnější na objem a rychlejší na výrobu u jednoduchých plochých těsnění ve velkých dávkách.
Nicméně na většině průmyslových uzlů jsou rozhodující životnost a stabilita rozměru pod zatížením. Polyuretan neteče, nenabývá v olejích a drží uložení, proto se montuje na těsnění, opory a vedení, kde je důležitá přesnost. Podrobnosti o vlastnostech a technologii volného lití jsou na stránce o materiálu.
Jak přejít z gumy na polyuretan
Přechod začíná nikoli materiálem, ale podmínkami provozu uzlu: jaké zatížení, jaký abraziv nebo chemie, teplota, zda je náraz, jaká jsou uložení. Dle těchto dat technolog zvolí tvrdost a recepturu, poté se díl odlije dle vašeho výkresu nebo vzorku starého gumového dílu.
Volné lití umožňuje přesně zopakovat geometrii a zadat požadovanou tvrdost bez drahé lisovací formy, proto je metoda ekonomická jak pro jednotlivé díly, tak pro série. Přehled služeb výroby a obložení je v sekci služby.
Praktický závěr
Polyuretan odůvodněně nahrazuje gumu tam, kde díl pracuje na opotřebení, náraz a kontakt s oleji, a přináší životnost přibližně 10× vyšší než standardní guma dle testu DIN 53516. Pro výpočet náhrady pro váš uzel zašlete výkres nebo vzorek dílu do závodu TIMOL prostřednictvím kontaktů a inženýři zvolí tvrdost, spočítají nářadí a termín výroby.