Ein Metallteil, das vierteljährlich wegen Korrosion gewechselt werden muss, oder eine Gummirolle, die in wenigen Wochen auf Abrasivstoff verschleißt, stoppt die Linie genau dann, wenn es am wenigsten passt. Gieß-Polyurethan schließt beide Probleme: Er verschleißt 2-5-mal langsamer als Gummi und korrodiert nicht wie Stahl. Im Folgenden erläutern wir, woraus die Fertigung von Polyurethanerzeugnissen im Werk TIMOL besteht, wie der Werkstoff gegenüber Konkurrenten in Zahlen abschneidet und wie man ein Teil nach eigener Zeichnung bestellt.
Was Gieß-Polyurethan gegenüber Gummi und Stahl liefert
Der Hauptgrund für den Werkstoffwechsel auf Polyurethan ist die Knotenstandzeit bei gleichen Teilabmessungen. Das Material vereint die Elastizität von Gummi mit der Festigkeit von Kunststoff: Es dämpft Stöße und Schwingungen, hält dabei aber Zuglasten von 39-87 MPa aus, während normaler Gummi bereits bei 8-25 MPa reißt. Der Betriebstemperaturbereich beträgt -60 bis +100 °C, Anlagen mit Polyuretanteilen stehen daher problemlos auf Freiflächen, im Winter wie im Sommer.
Polyurethan korrodiert nicht, ist gegen Schimmel und Pilze unempfindlich, verträgt Kraftstoff, technische Öle und die meisten Säuren. Die Härte ist in einem weiten Bereich regelbar, von 50 Shore A bis 70 Shore D, dasselbe Teil kann also, je nach gewählter Qualität, ein weicher Dämpfer oder ein hartes Verschleißelement sein. Das ermöglicht es, für jeden Knoten das Material genau anzupassen statt einen Kompromiss einzugehen.
Ein weiterer praktischer Vorteil ist das Verhalten bei Stoß. Polyurethan federt einen Teil der Stoßenergie zurück, statt sie in die Konstruktion weiterzuleiten, Teile arbeiten daher leiser als Metallteile und dämpfen Schwingungen. In lauten Betrieben senkt das spürbar die Belastung für Lager, Wellen und Anlagenrahmen und verbessert zudem die Arbeitsbedingungen des Personals. Das Material hat keinen starken chemischen Geruch und ist im Menschenkontakt sicher, eignet sich also auch für Lebensmittel- und Abfülllinien.
Vergleich von Polyurethan mit Gummi und Stahl in Zahlen
Den Unterschied sieht man am deutlichsten an Norm-Ingenieurwerten. Die Tabelle vergleicht Polyurethan mit weit verbreitetem SBR-Gummi und Konstruktionskohlenstoffstahl anhand von DIN 53516, ISO 37 und Matweb-Daten.
| Kenngröße | Gieß-Polyurethan | Gummi SBR | Kohlenstoffstahl (St3/St45) |
|---|---|---|---|
| Abrieb nach DIN 53516 | 38-39 mm³ | 100-200 mm³ | k.A. |
| Betriebstemperatur | -60 bis +100 °C | -40 bis +80 °C | -40 bis +500 °C |
| Dichte | 1,05-1,25 g/cm³ | 0,94-1,1 g/cm³ | 7,7-7,9 g/cm³ |
| Zugfestigkeit | 39-87 MPa | 8-20 MPa | 370-700 MPa |
| Härte | 50 Shore A bis 70 Shore D | 40-80 Shore A | 120-250 HB |
Lesehinweis: Nach Abrieb DIN 53516 verliert Polyurethan 38-39 mm³ gegenüber 100-200 mm³ bei SBR, Gummi verschleißt also unter gleichen Bedingungen drei- bis fünfmal schneller. Stahl wird in diesem Test nicht bewertet, da die Methode für Elastomere konzipiert ist. Bei der Dichte ist Polyurethan jedoch 6- bis 7-mal leichter als Stahl: Ein Teil gleicher Größe wiegt deutlich weniger, das entlastet Lager, Wellen und Tragelemente der Konstruktion.
Das Freigießverfahren
TIMOL-Erzeugnisse werden im Freigießverfahren durch Eingießen von flüssigem Polyurethan in offene und geschlossene Formen gefertigt. Die flüssige Mischung wird in die Form gegossen, wo sie polymerisiert und die vorgegebene Härte annimmt. Dieser Ansatz erfordert keine teuren Hochdruck-Druckgussformen, sodass die Fertigung von Einzelteilen und kleinen Serien nach konkreter Zeichnung wirtschaftlich vertretbar ist.
Das Freigießen bietet noch einen Vorteil: Geometriefreiheit. Ein komplexes Sieb mit konischer Perforation, eine dickwandige Auskleidungsplatte oder eine Profilrolle können ohne teure Umrüstung der Produktion gegossen werden. Das fertige Erzeugnis ist gut mechanisch bearbeitbar: Es wird geschnitten, gedreht, gebohrt und geschliffen auf das Endmaß, sodass Passflächen präzise ausfallen. Eine ausführliche Übersicht der Werkleistungen finden Sie unter Leistungen.
Die Teilesteife wird bereits bei der Zusammensetzungswahl festgelegt, dasselbe Erzeugnis kann also weich oder hart geliefert werden, ohne die Zeichnung zu ändern, nur durch Wechsel der Qualität. Das ist praktisch, wenn derselbe Knoten in zwei Betriebsarten erprobt werden soll: Zuerst wird ein Versuchsmuster gegossen, der Verschleißcharakter im realen Betrieb beobachtet, dann die Qualität für die endgültige Serie angepasst. Für Teile, die auf Haftung zur Metallbasis angewiesen sind, wird die Gießfläche geschliffen und entfettet, damit die Polyurethanschicht fest haftet und sich unter Last nicht ablöst.
Wo Polyurethanerzeugnisse eingesetzt werden
Gieß-Polyurethan TIMOL kommt in 12 Branchen zum Einsatz, und in jeder ersetzt er schnell verschleißende Teile. Im Bergbau und der Metallurgie sind das Siebe für Siebmaschinen, Auskleidungen von Bunkern und Schurren, verschleißfeste Einlagen. In der Landwirtschaft und der Lebensmittelindustrie sind das Elevator-Becherwerke, Abstreifer, Dichtungen und Förderbandteile. Im Schienenverkehr und in Häfen sind das Dämpferringe, Prallschutz und verschleißfeste Aufsätze.
Der Werkkatalog umfasst Buchsen, Rollen, Räder und Bandagen, Abstreifer, Hydrozyklone, Schwerkraftförderanlagen, Siebe für Siebmaschinen, Dämpferringe, Manschetten und andere Knoten. Das vollständige Sortiment von Standarderzeugnissen ist im Produktkatalog zusammengestellt, Sonderteile werden für das Kundenmaß nach fertiger Zeichnung oder Lastenheft gegossen.
Ingenieurhinweis: Schicken Sie dem Werk das verschlissene Teil, bevor Sie ein neues bestellen. Am Verschleißcharakter bestimmt der Technologe, welche Härte im Knoten tatsächlich funktioniert, und wählt die Qualität genauer als allein nach der Zeichnung. Das spart eine Iterationsrunde bei der Werkstoffwahl.
Montage, Auskleidung und Restaurierung
Polyurethanteile werden mit Standardbefestigung ohne Spezialwerkzeug montiert: mit Bolzen, Klemmeisten oder Aufziehen auf die Welle. Das geringe Gewicht vereinfacht die Montage großer Auskleidungsplatten und Siebe, und die Elastizität des Werkstoffs ermöglicht das Aufziehen von Bandagen und Manschetten ohne Rissrisiko. Die Wartung beschränkt sich auf periodische Sichtkontrolle auf mechanische Schäden und Kontrolle des Befestigungsanzugs.
Ein gesonderter Bereich ist die Restaurierung verschlissener Knoten durch Auskleidung. Die Metallbasis mit abgenutzter Beschichtung wird an das Werk geschickt, bis auf blankes Metall gereinigt und eine neue Polyurethanschicht im Gießverfahren aufgebracht. Der restaurierte Knoten erhält die ursprüngliche Standzeit zu einem Preis unterhalb eines neuen Kompletteils. Dieser Ansatz ist besonders vorteilhaft für große Wellen, Trommeln und Rollen, deren Metallbasis noch brauchbar ist.
Wie man eine Bestellung nach Zeichnung aufgibt
Zum Start der Fertigung schicken Sie dem Werk Zeichnung, Skizze oder Musterteil und beschreiben Sie die Knotenbetriebsbedingungen: Last, Temperatur, Mediencharakter und Abrasivstoff. Anhand dieser Daten wählt der Technologe die Härte, berechnet die Geometrie und nennt die Laufzeit. Referenzinformationen zum Werkstoff und seinen Eigenschaften sind in der Referenzinformation zusammengestellt.
Das Werk TIMOL in Dnipro arbeitet sowohl mit Standardkatalogpositionen als auch mit vollständig individuellen Teilen. Für Beratung und Kalkulation nach Ihrer Aufgabe wenden Sie sich über die Kontaktseite. Je genauer Sie den Knoten beschreiben, desto schneller erhalten Sie eine fertige Lösung, die um ein Vielfaches länger hält als Gummi oder Stahl.