Eine Gummirakel verschleißt in zwei Wochen, eine Polyamidbuchse reißt beim ersten Stoß, und ein Stahlteil korrodiert und überträgt Vibrationen auf das gesamte Aggregat — das ist das typische Ergebnis einer falschen Materialwahl. Gießpolyurethan löst diese Probleme mit einer 2- bis 5-fach höheren Verschleißfestigkeit als Standardgummi und einem Härtebereich von 50 Shore A bis 70 Shore D. Dieser Artikel erklärt, was Gießpolyurethan ist und wo es in der Industrie wirklich überlegen ist.
Was ist Gießpolyurethan und wie wird es hergestellt?
Gießpolyurethan ist ein synthetischer Elastomer, der durch Reaktion von Isocyanat mit Polyol beim Einfüllen in eine vorbereitete Form entsteht. Das Freigussverfahren ermöglicht Bauteile mit komplexer Geometrie ohne Einschränkungen hinsichtlich Schichtdicke oder Form. Die Polymerzusammensetzung wird auf den jeweiligen Einsatzfall abgestimmt — von flexiblen Dichtungen bis zu harten Auskleidungsplatten.
Im Gegensatz zu Gummi, das unter Druck vulkanisiert wird, wird Polyurethan bei Atmosphärendruck gegossen. Dies ermöglicht nicht standardisierte Teile mit Metallverstärkung oder profilierten Oberflächen ohne teure Presswerkzeuge. Freiguss ist die Kerntechnologie bei TIMOL: schnelle Produktion von Standardbauteilen und Einzelstücken nach Kundenzeichnung.
Nach der Aushärtung vereint das Polymer Eigenschaften von Gummi und Hartkunststoff. Je nach Rezeptur kann dasselbe Material weich und elastisch (Dichtungen, Dämpfer) oder starr und verschleißfest (Rollen, Platten, Buchsen) sein — ein Material ohne direktes Äquivalent unter Gummisorten oder Kunststoffen.
Physikalisch-mechanische Eigenschaften von TIMOL-Polyurethan
Die wichtigste Eigenschaft ist die Verschleißfestigkeit. Abrieb nach DIN 53516 beträgt 38-39 mm³ — 2- bis 5-mal besser als Gummi. Die Zugfestigkeit von 39-87 MPa erlaubt Stoßbelastungen ohne Rissbildung. Die Rückprallelastizität von 34-61% sorgt für Dämpfung unter dynamischen Lasten.
Der Arbeitstemperaturbereich von -60 bis +100 °C ist einer der weitesten unter Elastomeren. Polyurethan bleibt bei Kühlraumbedingungen flexibel und erweicht im genannten Bereich nicht — grundlegend anders als Naturkautschuk (+70 °C) oder SBR-Gummi (+80 °C). Die Dichte von 1,05-1,25 g/cm³ ist sechs- bis siebenmal geringer als Stahl, was das Bauteilgewicht erheblich reduziert.
Vergleich von Polyurethan mit Gummi, Polyamid und Stahl
| Material | Abrieb DIN 53516, mm³ | Arbeitstemperatur, °C | Härte | Zugfestigkeit, MPa | Dichte, g/cm³ |
|---|---|---|---|---|---|
| Gießpolyurethan (TIMOL) | 38-39 | -60…+100 | 85A-95A | 39-87 | 1,05-1,25 |
| Gummi SBR | 100-200 | -40…+80 | 40A - 80A | 8-20 | 0,94-1,10 |
| Gummi NBR | 80-150 | -30…+100 | 40A - 90A | 10-25 | 1,00-1,30 |
| Polyamid PA6/PA66 | 30-90 | -40…+100 | 75D - 85D | 60-85 | 1,13-1,15 |
| Baustahl | — | -40…+500 | 120-250 HB | 370-700 | 7,70-7,90 |
Polyurethan-Abrieb beträgt 38-39 mm³ gegenüber 100-200 mm³ bei SBR-Gummi — Gummi verschleißt 2- bis 5-mal schneller unter gleichen Bedingungen. Polyamid sieht beim Abrieb (30-90 mm³) konkurrenzfähig aus, bricht jedoch unter Stoßbelastung und nimmt bis zu 8% Feuchtigkeit auf. Stahl ist siebenmal schwerer, korrodiert und dämpft keine Vibrationen.
Ingenieur-Tipp: Bei Stoßabrieb urteilen Sie nicht nur nach der Härte. Polyurethan bei 60-70 Shore D absorbiert den Stoß durch Elastizität, während Polyamid gleicher Härte (75-85D) beim ersten scharfen Impuls reißt. Klären Sie den Verschleißtyp — abrasiv oder Stoß — da dies den optimalen Härtebereich bestimmt.
Anwendungen von Gießpolyurethan: 12 Industriesektoren
Gießpolyurethan wird in 12 Industriesektoren eingesetzt: Bergbau, Metallurgie, Maschinenbau, Öl und Gas, Eisenbahn, Landwirtschaft, Häfen, Zellstoff und Papier, Lebensmittelverarbeitung, Druck, Rohrenwalzwerke und Leichtindustrie. Es wird für Auskleidungen, Schaber, Rollen, Siebböden und Schutzplatten verwendet. Den vollständigen Produktkatalog finden Sie im Polyurethan-Produktkatalog.
Auswahl von Härte und Profil für Polyurethan-Bauteile
Für flexible Dichtungen und Manschetten: 50-70 Shore A. Für Auskleidungen, Platten und Schaber unter Abrasivbelastung wählt man den oberen Teil des Shore-A-Bereichs, 80-95 Shore A: Das feste, aber elastische Material hält den Verschleiß besser als starres Shore D, das unter Abrasiv abplatzt. Schichtdicke und Profil werden nach Zeichnung oder Muster festgelegt. Mehr über unsere Fertigungsdienstleistungen auf der Serviceseite.
Montage und Wartung von Polyurethan-Produkten
Buchsen und Rollen werden mit Übermaßpassung auf Wellen montiert; Schaber und Platten werden verschraubt oder nach Oberflächenvorbereitung (Sandstrahlen, Entfetten) verklebt. Polyurethan ist sechsmal leichter als Stahl. Detaillierte Anleitungen im Abschnitt Referenzinformationen auf der TIMOL-Website.
Wie man ein Polyurethan-Bauteil bei TIMOL bestellt
Die Bestellung beginnt mit einer technischen Spezifikation: Zeichnung oder Muster, Betriebsbedingungen — Temperatur, Last, Medium, Verschleißtyp. TIMOL-Ingenieure wählen die Polymerzusammensetzung und schlagen das optimale Design vor. Für eine Anfrage oder Beratung nutzen Sie die TIMOL-Kontaktseite.