Gummischaber, Dichtungen und Dämpfer an einem Förderer halten oft nur einige Wochen, danach steht die Anlage für den Austausch still und der Mechaniker schneidet erneut eine Dichtung aus der Platte. Polyurethan an denselben Baugruppen arbeitet monatelang, weil es um ein Vielfaches langsamer verschleißt als Gummi und einen breiteren Temperaturbereich hält. Im Folgenden zeigen wir mit konkreten Zahlen statt Parolen, wo genau Polyurethan dem Gummi überlegen ist und wie sich das in die Lebensdauer des Teils übersetzt.
Worin Polyurethan Gummi in Zahlen schlägt
Der Hauptvorteil von Polyurethan ist die Abriebbeständigkeit: beim Test nach DIN 53516 verliert es 38-39 mm³, während SBR-Gummi um 100-200 mm³ abgetragen wird und Nitrilkautschuk NBR um 80-150 mm³. Ein geringerer Volumenverlust bedeutet, dass ein Polyurethanteil bei gleichem Abrasiv ein Gummiteil etwa um das 2- bis 5-fache überdauert. Genau auf diese Differenz stützt man sich, wenn man die Wirtschaftlichkeit eines Materialwechsels berechnet.
Der zweite wesentliche Vorteil ist Temperatur und Ölbeständigkeit. Gegossenes Polyurethan von TIMOL arbeitet von -60 bis +100 °C, während SBR auf einen Bereich von -40 bis +80 °C beschränkt ist und NBR bereits bei -30 °C zu verhärten beginnt. Zugleich wird die Ölbeständigkeit von Polyurethan als ausgezeichnet bewertet gegenüber schwach bei SBR und Naturkautschuk. Das heißt, wo Gummi entweder kalt-steif wird oder in Ölen quillt, bleibt Polyurethan im Arbeitszustand.
Vergleichstabelle: Polyurethan gegen Gummi
Die Tabelle fasst technische Referenzdaten nach Standardverfahren zusammen. Beim Abrieb ist ein kleinerer Wert besser, bei Zugfestigkeit und Temperaturbereich bedeutet ein höherer Wert eine größere Reserve.
| Kennwert | Gegossenes Polyurethan (PU) | SBR-Gummi | NBR-Gummi |
|---|---|---|---|
| Abrieb, DIN 53516 | 38-39 mm³ | 100-200 mm³ | 80-150 mm³ |
| Arbeitstemperatur | -60 bis +100 °C | -40 bis +80 °C | -30 bis +100 °C |
| Zugfestigkeit | 39-87 MPa | 8-20 MPa | 10-25 MPa |
| Härte, Shore-Skala | 50 Shore A bis 70 Shore D | 40-80 Shore A | 40-90 Shore A |
| Weiterreißwiderstand | 40-120 kN/m | 8-35 kN/m | 10-50 kN/m |
| Ölbeständigkeit | ausgezeichnet | schwach | gut |
Die Tabelle liest man am besten in Kennwertpaaren. Zum Beispiel hat Polyurethan eine Zugfestigkeit von 39-87 MPa gegenüber 8-20 MPa bei SBR, hält also dreimal mehr Zugkraft bis zum Bruch aus. Der Weiterreißwiderstand von Polyurethan liegt bei 40-120 kN/m gegenüber 8-35 kN/m bei demselben Gummi, und gerade deshalb splittern Polyurethanschaber und -messer nicht an der Kante ab, wo Gummiteile reißen.
Wo der Unterschied beim Abrieb echte Ersparnis bringt
Den größten Gewinn zeigt Polyurethan an Baugruppen, die unter Abrieb und Stoß arbeiten. Das sind die Auskleidung von Trichtern und Rutschen, Becher von Becherwerken, Siebe und Teile von Schwingsieben, Rollen und Räder von Transportwagen, Schaber von Betonmischern. Dort verschleißt ein Gummiteil merklich, und alle paar Wochen wird die Anlage zum Austausch angehalten, während ein Polyurethanteil einen deutlich längeren Zyklus läuft.
Die Wirtschaftlichkeit ist hier einfach: ist der Abrieb 3-5-mal geringer, sinkt auch die Austauschhäufigkeit im gleichen Maß und mit ihr der gesamte Anlagenstillstand. Um das Material für ein konkretes Abrasiv und eine konkrete Last auszuwählen, beginnt man bequem mit dem Produktkatalog, in dem typische Positionen gesammelt sind, die das Werk in Serie und nach Maß gießt.
Ingenieur-Tipp: jagen Sie nicht der maximalen Härte nach, wo es Stöße gibt. Für rein abrasive Reibung nehmen Sie 80-95 Shore A, unter Stoßbelastung ist es aber besser, das Teil etwas weicher zu lassen, im Bereich 80-90 Shore A, denn ein zu hartes Teil überträgt den Stoß auf den Sitz und reißt an der Kante. Reinigen Sie die Fläche für die Auskleidung stets bis auf das blanke Metall und entfetten Sie sie, sonst sinkt die Haftung der Klebeschicht.
Was außer dem Abrieb zu beachten ist
Polyurethan verliert in einigen Situationen gegen Gummi, und es ist ehrlicher, das gleich zu sagen. Bei ständigem Kontakt mit Dampf und heißem Wasser über +100 °C oder mit starken Säuren und Laugen hydrolysiert Polyurethan, und hier ist manchmal ein spezieller Gummi oder Fluorkunststoff passender. Gummi ist auch pro Volumen günstiger und schneller zu fertigen für einfache flache Dichtungen in großen Chargen.
Doch an den meisten Industriebaugruppen sind Lebensdauer und Maßhaltigkeit unter Last entscheidend. Polyurethan fließt nicht, quillt nicht in Ölen und hält die Passmaße, deshalb setzt man es an Dichtungen, Stützen und Führungen ein, wo Präzision zählt. Mehr zu den Eigenschaften und zur Technologie des freien Gießens finden Sie auf der Seite über das Material.
Wie man von Gummi auf Polyurethan umsteigt
Der Umstieg beginnt nicht mit dem Material, sondern mit den Arbeitsbedingungen der Baugruppe: welche Last, welches Abrasiv oder welche Chemie, die Temperatur, ob Stoß vorliegt, welche Passmaße. Aus diesen Daten wählt der Technologe Härte und Rezeptur, danach wird das Teil nach Ihrer Zeichnung oder nach einem Muster des alten Gummiteils gegossen.
Das freie Gießen erlaubt es, die Geometrie genau nachzubilden und die erforderliche Härte ohne teure Form vorzusehen, daher ist das Verfahren sowohl für Einzelteile als auch für Serien wirtschaftlich. Die Liste der Fertigungs- und Auskleidungsleistungen finden Sie im Abschnitt Leistungen.
Praktisches Fazit
Polyurethan ersetzt Gummi begründet dort, wo ein Teil unter Abrieb, Stoß und Ölkontakt arbeitet, und gibt eine etwa 2- bis 5-fach höhere Lebensdauer als Standardgummi nach dem Test DIN 53516. Um den Austausch für Ihre Baugruppe zu berechnen, senden Sie die Zeichnung oder ein Muster des Teils über Kontakte an das Werk TIMOL, und die Ingenieure wählen die Härte, berechnen die Werkzeuge und den Fertigungstermin.