Un conjunto que se avería cada pocas semanas detiene la línea y arrastra consigo gastos imprevistos de reparación y paro. Una pieza metálica o de caucho que hay que cambiar cada trimestre consume el presupuesto de mantenimiento más rápido de lo que parece a primera vista. El poliuretano de colada ofrece una vida útil varias veces mayor y convierte el mantenimiento del conjunto de reactivo en programado. A continuación analizo qué piezas tiene sentido fabricar en poliuretano, en qué supera a los materiales tradicionales y cómo encargar una pieza según su propio plano.
¿Qué aporta el poliuretano de colada en la fabricación de piezas?
El poliuretano sustituye al caucho, al acero y a los plásticos rígidos allí donde el conjunto trabaja al desgaste, al impacto o en contacto con un medio agresivo. El material pertenece a los elastómeros: se estira bajo carga y recupera su forma inicial, y su resistencia al desgaste es 10 veces superior a la del caucho estándar. Esta combinación de elasticidad y dureza permite que una misma pieza absorba impactos y a la vez resista la abrasión.
En la fábrica TIMOL las piezas se cuelan mediante la tecnología de colada libre en molde. Este método no requiere alta presión, permite obtener piezas de geometría compleja y de gran masa, y también recubrir bases metálicas existentes con una capa de poliuretano. Gracias a la colada según un plano concreto, la pieza reproduce con exactitud las dimensiones de montaje del conjunto, por lo que la instalación no requiere retoques.
El poliuretano no teme la humedad, por eso se instala en conjuntos que trabajan en el agua, al aire libre y en talleres húmedos. No se corroe, a diferencia del acero, y no envejece bajo la acción de los aceites tan rápido como el caucho. Para la empresa, esto significa menos sustituciones, menos paros y un calendario de mantenimiento previsible.
Características técnicas del poliuretano TIMOL
El rango de temperaturas de trabajo del poliuretano TIMOL va de -60 a +100 °C, lo que cubre tanto los almacenes fríos como las zonas de producción calientes. El material conserva su elasticidad con el frío, cuando el caucho se endurece y se agrieta, y no fluye al calentarse dentro de su rango.
La dureza del poliuretano se selecciona de 50 Shore A a 70 Shore D. Las variedades blandas se destinan a juntas, membranas y amortiguadores; las duras, a ruedas, rodillos, rascadores y revestimientos resistentes al desgaste. Un mismo polímero, con distintas formulaciones, produce una pieza adaptada a una tarea concreta, desde un amortiguador elástico hasta un elemento de apoyo rígido.
El desgaste del poliuretano según DIN 53516 es de 38-39 mm³, mientras que en el extendido caucho SBR este indicador alcanza los 100-200 mm³. En pocas palabras, en las mismas condiciones abrasivas el caucho pierde varias veces más material y, por tanto, se desgasta más rápido. La resistencia a la tracción del poliuretano se sitúa entre 39-87 MPa frente a 8-20 MPa del SBR, por lo que la pieza soporta cargas pico sin romperse.
Tabla comparativa: poliuretano frente a caucho, acero y plástico
Las cifras indicadas están tomadas de manuales de ingeniería estándar (DIN 53516, ISO 4649, Matweb) y muestran por qué el poliuretano gana en la mayoría de los conjuntos que trabajan al desgaste.
| Material | Desgaste (DIN 53516), mm³ | Temperatura de trabajo, °C | Dureza | Resistencia a la tracción, MPa | Elasticidad de rebote, % |
|---|---|---|---|---|---|
| Poliuretano (TIMOL) | 38-39 | -60…+100 | 85A-95A | 39-87 | 34-61 |
| Caucho SBR | 100-200 | -40…+80 | 40A - 80A | 8-20 | 30-55 |
| Caucho NBR | 80-150 | -30…+100 | 40A - 90A | 10-25 | 20-45 |
| Poliamida (PA6/PA66) | 30-90 | -40…+100 | 75D - 85D | 60-85 | 5-15 |
| Acero estructural | sin datos | -40…+500 | 120-250 HB | 370-700 | sin datos |
La fila clave de la tabla es el desgaste: 38-39 mm³ del poliuretano frente a 80-200 mm³ de los distintos cauchos significa una vida útil entre 2 y 10 veces mayor sobre la abrasión. La poliamida tiene una resistencia al desgaste cercana a la del poliuretano (30-90 mm³), pero su elasticidad de rebote es de solo 5-15 %, por lo que resulta frágil al impacto y no absorbe la vibración. El acero es incomparablemente más resistente a la tracción, pero pesa entre 6 y 7 veces más, se corroe y transmite los impactos a toda la estructura, acelerando el desgaste de los rodamientos.
Tecnología de colada libre: cómo se fabrican las piezas
La fabricación empieza con la preparación: el tecnólogo estudia el plano o la muestra, define la dureza, selecciona la formulación del polímero y calcula el utillaje. Para el revestimiento de una base metálica, la superficie se limpia de óxido y grasa, se granalla para darle rugosidad y se aplica una capa adhesiva, de la que depende la adherencia del poliuretano al metal.
A continuación el poliuretano líquido se vierte en el molde mediante el método de colada libre. El método permite obtener una pieza del perfil y el espesor necesarios sin alta presión, por lo que resulta adecuado tanto para piezas macizas como para manguitos finos. Antes del vertido la masa se desgasifica para eliminar el aire, ya que las burbujas en el cuerpo de la pieza se convierten en concentradores de tensiones y reducen la vida útil. Tras el vertido la pieza se polimeriza durante varias horas a temperatura controlada, después de lo cual se mecaniza hasta alcanzar la geometría exacta y las dimensiones de montaje.
La dureza de la pieza se define en la etapa de formulación, no en la de mecanizado. Una misma tecnología de colada libre produce tanto una junta blanda de 50 Shore A como un elemento de apoyo rígido de 70 Shore D, según la composición de la mezcla. Esta es una ventaja importante frente a la extrusión o la vulcanización del caucho: para cada conjunto no se elige un perfil ya hecho del almacén, sino un material con propiedades calculadas. Para las piezas que trabajan en pareja con el metal, el poliuretano se cuela directamente sobre la base, obteniéndose un conjunto no desmontable con una unión adhesiva resistente.
Consejo del ingeniero: seleccione la dureza según el carácter de la carga, y no por el principio de “cuanto más duro, mejor”. Para conjuntos de impacto y vibración, una pieza demasiado dura transmite el golpe a la estructura y se destruye antes por los bordes, mientras que una demasiado blanda fluye bajo presión. Si la pieza se reviste sobre metal, vigile por separado la calidad de la preparación por granallado: una adherencia deficiente provoca el desprendimiento de la capa bajo carga.
El surtido de piezas disponibles y las soluciones típicas están reunidos en el catálogo de piezas de poliuretano, y la relación de capacidades de producción de la fábrica se describe en el apartado de servicios.
Dónde se aplican las piezas de poliuretano
El poliuretano de colada TIMOL trabaja en 12 sectores industriales, desde la minería hasta la alimentación. Allí donde una pieza se desgasta, recibe golpes o entra en contacto con aceite y agua, el poliuretano prolonga la vida útil del conjunto.
- Minería: revestimientos, rascadores, cribas de zarandas, rodillos de transportadores.
- Metalurgia: cilindros de apoyo y de presión, bandajes, recubrimientos de protección.
- Construcción de maquinaria: casquillos, silentblocks, amortiguadores, cojinetes de deslizamiento.
- Agricultura: piezas de maquinaria, recubrimientos, juntas.
- Industria alimentaria y de celulosa y papel: cilindros, rascadores, elementos para un transporte cuidadoso.
- Transporte y artes gráficas: ruedas, rodillos, cilindros motrices de máquinas de imprenta.
Para cada sector la pieza se diseña para un conjunto concreto: se tienen en cuenta el tipo de abrasivo, la temperatura, la presión y la química del medio. Un mismo tipo de pieza, por ejemplo un rodillo, en la minería se fabrica duro y resistente al desgaste para el mineral, y en las artes gráficas, blando para el contacto delicado con el papel. Precisamente por eso no existen piezas de poliuretano universales: bajo condiciones distintas, el mismo conjunto recibe una formulación y una dureza diferentes. Encontrará más detalles sobre las propiedades del material y la tecnología en el apartado de información de referencia.
Cómo encargar la fabricación según plano
Para encargar una pieza de poliuretano, facilite el plano o la muestra de la pieza desgastada, indique las dimensiones principales y describa las condiciones de trabajo del conjunto: abrasión, temperatura, presión, presencia de aceites o química. El tecnólogo seleccionará el tipo de poliuretano, calculará la dureza y la geometría y, si es necesario, tomará las medidas de la muestra facilitada sin necesidad de un plano.
Tras acordar la especificación técnica, la fábrica calcula el plazo y el coste de fabricación, que dependen de la complejidad del utillaje y del volumen del lote. La producción es posible tanto para piezas unitarias como para series, y las bases metálicas desgastadas pueden restaurarse mediante un nuevo revestimiento en lugar de una sustitución completa. Para el cálculo y el asesoramiento, contacte a través de los datos de contacto de la fábrica TIMOL: los especialistas le ayudarán a seleccionar el material y a fabricar la pieza exactamente a la medida de su conjunto.