Opotřebované pouzdro stabilizátoru nebo ložiska hřídele dokáže zastavit celou linku a kovový nebo gumový díl na jeho místě vydrží nezřídka jen několik týdnů. Polyuretanová pouzdra, tyče a kroužky snáší zatížení déle, tlumí vibrace a nebobtnají v olejích. Níže rozebereme, kde tyto díly stojí v uzlech, jak se montují, jak volit tvrdost a proč dle čísel polyuretan vítězí nad gumou a kovem.
K čemu slouží polyuretanová pouzdra, tyče a kroužky
Tyto díly tlumí vibrace a nárazy, kompenzují posuvy a pracují jako klouzavé opěry a těsnění v pohyblivých uzlech. Pouzdro sedí do uložení a odděluje dvě části, které nesmějí mít kovový kontakt, tyč pracuje jako vedení nebo tlačný prvek, kroužek těsní nebo centruje. Tam, kde kov klepe a opotřebovává se a guma rychle vzdává, polyuretan dává stabilní chod uzlu.
Použití pokrývá mnoho odvětví. V dopravě polyuretanová pouzdra snižují vibrace a zlepšují ovladatelnost podvozku, ve strojírenství stabilizují hřídele a rotující uzly, v ropném a plynárenském průmyslu těsnicí kroužky drží těsnost spojů. V polygrafii a celulózně-papírenské výrobě kroužky a pouzdra centrují válce a vedení, čímž zvyšují stabilitu průchodu materiálu.
Výhody polyuretanu oproti gumě a kovu: čísla
Polyuretan kombinuje otěruvzdornost, lehkost a tlumení vibrací, čehož nemá najednou ani guma ani ocel. Guma je měkká, ale rychle se opotřebovává, ocel je pevná, ale těžká, koroduje a přenáší náraz do konstrukce. Tabulka to ukazuje dle konkrétních referenčních hodnot.
| Ukazatel | Litý polyuretan (PU) | Guma NBR | Konstrukční ocel (St3, St45) |
|---|---|---|---|
| Obrušování, DIN 53516 | 38-39 mm³ | 80-150 mm³ | n/a |
| Pracovní teplota | -60 do +100 °C | -30 do +100 °C | -40 do +500 °C |
| Hustota | 1,05-1,25 g/cm³ | 1,0-1,3 g/cm³ | 7,7-7,9 g/cm³ |
| Pevnost v tahu | 39-87 MPa | 10-25 MPa | 370-700 MPa |
| Tvrdost | 50 Shore A do 70 Shore D | 40-90 Shore A | 120-250 HB |
Nejpříznačnější jsou dva řádky. Z hlediska obrušování polyuretan ztrácí 38-39 mm³ oproti 80-150 mm³ u gumy NBR, tedy opotřebovává se několikanásobně pomaleji. Z hlediska hustoty je polyuretan 1,05-1,25 g/cm³ oproti 7,7-7,9 g/cm³ u oceli, tedy díl stejného rozměru vyjde přibližně šestkrát lehčí a navíc tlumí vibrace, zatímco ocel je přenáší. Obrušování oceli dle DIN 53516 se nestandardizuje, protože jde o test pro elastomery, proto v tom políčku je n/a.
Jak se montují a obsluhují polyuretanová pouzdra
Montáž závisí na typu dílu. Cylindrická pouzdra se lisují do uložení nebo se instalují na přesah s malou vůlí, kroužky se centrují v drážce, tyče se fixují ve vedení. Důležité je dodržet rozměr uložení a zajistit spolehlivou fixaci, aby pod zatížením nedošlo k otočení nebo posuvu dílu, jinak vznikne vůle a urychlené opotřebení hran.
Obsluha se omezuje na pravidelnou prohlídku na opotřebení a mechanické poškození. Díky opravitelnosti polyuretanu lze opotřebovaný díl přelít nebo nabíhat vrstvou se zachováním kovové objímky, což je levnější než úplná výměna uzlu. Typické pozice pouzder, tyčí a kroužků jsou shromážděny v katalogu.
Rada inženýra: tvrdost vybírejte dle funkce dílu, nikoli dle principu čím tužší tím lépe. Pro silentblok, který má tlumit vibrace, berte 70-90 Shore A, a pro zatíženou klouzavou opěru, kde je důležité udržet rozměr, 95 Shore A do 70 Shore D. Příliš tuhé pouzdro na místě měkkého přenáší vibrace do karoserie a uložení, příliš měkké na místě tuhého dá vůli. Uložení před montáží vyčistěte od otřepů a nečistot.
Technologie volného lití
Pouzdra, tyče a kroužky se vyrábějí technologií volného lití, kdy se tekutý polyuretan nalije do formy, chemicky tvrdne a poté se díl opracuje na konečný rozměr. Metoda umožňuje odlít díl prakticky jakéhokoli tvaru a tloušťky dle výkresu nebo vzorku zákazníka bez drahé lisovací formy, proto je rentabilní jak pro jednotlivé díly, tak pro série.
Takový přístup je výhodný pro opravu: se starým opotřebovaným dílem závod zopakuje jeho geometrii a rovnou zvolí potřebnou tvrdost pro provozní podmínky. Podrobněji o materiálu a technologii viz stránka referenční informace a přehled výrobních služeb v sekci služby.
Jak objednat výrobu na míru
Objednávka začíná popisem uzlu: rozměry uložení, zatížení, teplota, přítomnost olejů nebo abrazivu, požadavek na vibrace. Dle těchto dat technolog zvolí tvrdost a recepturu a vypočítá nářadí. Nejjednodušší je zaslat výkres nebo samotný vzorek dílu, pak se geometrie přesně zopakuje.
Praktický závěr
Polyuretanová pouzdra, tyče a kroužky jsou spolehlivou náhradou gumových a kovových dílů v zatížených uzlech: opotřebovávají se mnohonásobně méně než guma, jsou několikrát lehčí než ocel a tlumí vibrace. Zašlete výkres nebo vzorek do závodu TIMOL prostřednictvím kontaktů a inženýři vyberou tvrdost a vypočítají výrobu pro vaše zařízení.