Il tecnologo ordina il poliuretano bicomponente e si trova di fronte a una scelta: comprare secchi con i componenti e colare da solo, oppure ricevere il pezzo finito su misura. La colata autonoma senza dosatura, degasaggio e controllo della temperatura produce cavita’ e durezza instabile, e il nodo dopo questa operazione si guasta comunque. Il poliuretano colato TIMOL elimina questo problema: il cliente riceve un pezzo monolitico con la durezza e la durata definite. Analizziamo come e’ strutturato il sistema bicomponente, quali proprieta’ da’ in cifre e come ordinare la produzione in Ucraina su proprio disegno.
Cos’e’ il poliuretano bicomponente e come si cola
Il poliuretano bicomponente e’ un sistema di due componenti liquidi, la base polimerica e l’induritore, che si mescolano in proporzione precisa e si colano nello stampo. Durante la reazione la massa polimerizza e si trasforma in un elastomero monolitico con la struttura definita. E’ proprio la reazione controllata dei due componenti che consente di definire con precisione durezza, elasticita’ e resistenza all’usura del pezzo finito prima ancora della colata.
Lo stabilimento lavora con la tecnologia di colata libera. I componenti si dosano, si degasano e si colano nello stampo aperto o chiuso senza alta pressione, dopodiché la polimerizzazione avviene a temperatura controllata. Questo metodo non richiede costosi stampi di pressatura, quindi e’ adatto sia per un pezzo singolo su disegno sia per una serie. La geometria, lo spessore della parete e il profilo della superficie si definiscono con lo stampo stesso.
La qualita’ del pezzo bicomponente e’ determinata dalla disciplina del processo, non solo dalla formulazione. I componenti devono essere mantenuti a temperatura, dosati con precisione in massa e degasati prima della colata, altrimenti nel corpo del pezzo rimangono cavita’ d’aria e la durezza varia da lotto a lotto. Proprio per questo la colata autonoma senza l’attrezzatura appropriata da’ un risultato imprevedibile, mentre la colata di stabilimento con il controllo in ogni fase garantisce caratteristiche stabili per tutto il pezzo.
Uno scenario a parte e’ la colata del poliuretano su base metallica. L’albero, il rullo o il tamburo si puliscono, si sgrassano e si applicano con primer, dopodiché si cola lo strato in poliuretano direttamente sul metallo. Si ottiene un pezzo fasciato in cui il metallo regge il carico e il poliuretano assorbe l’abrasione e l’urto. Il sistema bicomponente e’ particolarmente comodo qui, perche’ l’adesione al metallo e’ definita dalla composizione stessa e dal primer prima della polimerizzazione. I prodotti tipici che si colano con questo metodo sono nel catalogo dei prodotti in poliuretano.
Proprieta’ del poliuretano bicomponente colato
Il principale vantaggio del sistema bicomponente e’ che le proprieta’ del pezzo sono stabilite dalla formulazione, non consegnate casualmente. Variando la composizione si ottiene il materiale da elastico morbido a rigido costruttivo, mantenendo al contempo alta resistenza all’usura e resistenza chimica per tutto l’intervallo.
La durezza si definisce entro i limiti da 50 Shore A a 70 Shore D. Le marche morbide vanno per ammortizzatori, guarnizioni, rulli di pressione e smorzatori, quelle dure per boccole, ruote dentate, raschiatori e guide antiusura. Per abrasione DIN 53516 il poliuretano colato perde 38-39 mm³, mentre la gomma SBR arriva a 100-200 mm³. In pratica questo da’ una durata circa 10 volte superiore alla gomma comune nelle stesse condizioni di lavoro.
L’intervallo di lavoro da -60 a +100 °C copre la maggior parte delle condizioni industriali. Il materiale e’ resistente a oli, prodotti petroliferi, acidi deboli e alcali, non assorbe umidita’ e non corrode. La resistenza alla trazione di 39-87 MPa supera i valori della maggior parte delle gomme, e la resilienza al rimbalzo del 34-61% consente al pezzo di recuperare la forma dopo ogni ciclo di carico. Maggiori dettagli sulla fisica del materiale sono nella sezione informazioni di riferimento.
La conclusione pratica per il tecnologo e’ semplice: il sistema bicomponente da’ un pezzo per un compito specifico invece di un compromesso tra diverse marche pronte. Per l’ammortizzatore sotto carico a urto si usa una formulazione morbida con alto rimbalzo, per il raschiatore abrasivo una dura con minima abrasione, per la guarnizione in mezzo oleoso una resistente ai prodotti petroliferi. Tutto questo si ottiene da un’unica tecnologia di colata, cambiando solo la composizione e la durezza, quindi non occorre tenere in magazzino materiali diversi per ogni nodo.
Poliuretano bicomponente versus gomma, metallo e plastiche
Il confronto diretto mostra perche’ il poliuretano bicomponente colato sostituisce sia la gomma sia il metallo sia le plastiche rigide. La tabella riporta le caratteristiche di riferimento per le prove standard per i materiali che competono negli stessi nodi.
| Materiale | Abrasione DIN 53516, mm³ | Temp. di lavoro, °C | Durezza | Res. alla trazione, MPa | Densita’, g/cm³ |
|---|---|---|---|---|---|
| Poliuretano TIMOL | 38-39 | -60…+100 | 85A-95A | 39-87 | 1,05-1,25 |
| Gomma SBR | 100-200 | -40…+80 | 40A - 80A | 8-20 | 0,94-1,1 |
| Gomma NBR | 80-150 | -30…+100 | 40A - 90A | 10-25 | 1,0-1,3 |
| Caprolone PA6/PA66 | 30-90 | -40…+100 | 75D - 85D | 60-85 | 1,13-1,15 |
| Acciaio strutturale | n/d | -40…+500 | 120-250 HB | 370-700 | 7,7-7,9 |
Il poliuretano ha la minima abrasione tra gli elastomeri ed e’ al contempo leggero: densita’ 1,05-1,25 g/cm³ contro 7,7-7,9 dell’acciaio, cioe’ il pezzo e’ 6-7 volte piu’ leggero. Il caprolone e’ vicino per abrasione, ma la sua elasticita’ e’ bassa, quindi si scheggia per urto dove il poliuretano recupera la forma. La gomma e’ elastica, ma si consuma molte volte piu’ velocemente e ha una minore resistenza alla trazione. Il sistema bicomponente consente di collocarsi nel punto corretto tra questi estremi direttamente per il nodo specifico.
Consiglio dell’ingegnere: non ordinare il pezzo solo dalla parola “morbido” o “duro”; indicare le condizioni di lavoro. Per il carico a urto e’ meglio una marca leggermente piu’ morbida con alto rimbalzo, per lo scorrimento abrasivo una dura con minima abrasione. E ricordarsi dello spessore: per il rivestimento uno strato sottile si perfora piu’ velocemente sull’abrasivo tagliente, quindi per le condizioni gravose prevedere un margine di spessore, non solo di durezza.
Montaggio e manutenzione dei pezzi bicomponenti
Il pezzo colato finito si installa nella maggior parte dei nodi senza rifare l’attrezzatura. Le boccole e i rulli monolitici si calzano sugli alberi con gli accoppiamenti standard, lo strato fasciato lavora direttamente sull’asse originale, guarnizioni e paraolio si mettono nelle sedi e nelle flange esistenti. Questo riduce il costo del passaggio al poliuretano, perche’ il riattrezzamento del nodo di solito costa piu’ del pezzo stesso.
La manutenzione si riduce alla pulizia dai depositi e al controllo dell’usura. Il poliuretano non assorbe umidita’, non corrode e non teme i funghi, quindi in officina non richiede cure particolari. Quando lo strato di lavoro del pezzo fasciato si consuma, la base metallica non si butta: il vecchio poliuretano si rimuove, la superficie viene preparata di nuovo per l’adesione e si cola un nuovo strato. Il metallo continua a servire, e i costi scendono al valore del polimero e della lavorazione. E’ proprio questa riparabilita’ a rendere i pezzi colati bicomponenti vantaggiosi sul lungo periodo.
Dove acquistare il poliuretano bicomponente
Ordinare il poliuretano bicomponente colato sotto forma di pezzi finiti si puo’ dallo stabilimento TIMOL a Dnipro. Acquistare i componenti separatamente e colare in modo autonomo ha senso solo in presenza di propria attrezzatura di dosatura e degasaggio, altrimenti la durezza varia e nel corpo del pezzo rimangono cavita’. Il pezzo finito su misura elimina questi rischi e da’ subito una durata prevedibile.
Lo stabilimento produce pezzi su disegno, schizzo o campione consumato e lavora sia con ordini singoli sia con serie. La tecnologia di colata libera non richiede costoso attrezzaggio, quindi la dimensione non standard non diventa un problema. La spedizione avviene in tutta l’Ucraina e all’estero, e Dnipro come grande nodo di trasporto semplifica la logistica.
Per il calcolo fornire le dimensioni, la durezza necessaria e la descrizione delle condizioni di lavoro del nodo. Gli ingegneri selezioneranno la formulazione, valuteranno la durata e proporranno la variante ottimale di colata o fasciatura. Per consulenza e ordine contattare tramite i contatti dello stabilimento TIMOL.