Il meccanico prende il grezzo metallico, tornisce la boccola, e dopo un mese il nodo suona di nuovo: l’acciaio e’ pesante, corrode e trasmette l’urto alle sedi. L’analogo in gomma non si torna al tornio, e il pezzo in caprolone si scheggia sotto il carico a urto. Il cilindro in poliuretano chiude questa nicchia: da esso si torna facilmente il pezzo della forma necessaria, che dura molte volte piu’ a lungo della gomma e regge l’urto meglio della plastica rigida. Analizziamo cosa si fa dalle barre, come il poliuretano si presenta rispetto agli altri materiali in cifre e come ordinare il cilindro su misura in Ucraina.
Cos’e’ il cilindro in poliuretano e per cosa serve
Il cilindro in poliuretano e’ una barra cilindrica colata, un grezzo per la lavorazione meccanica. Dalla barra al tornio si torniscono boccole, anelli, rulli, ruote dentate, guide, smorzatori e silent block. Il cilindro e’ necessario dove e’ piu’ semplice ed economico tornire il pezzo dal grezzo pronto che produrre uno stampo di fonderia separato, soprattutto per pezzi singoli o non standard.
Il materiale si presta bene alla lavorazione per asportazione: si taglia, si fora, si rettifica e si tornisce senza scheggiature e sbavature tipiche delle plastiche fragili. Questo consente al meccanico di produrre rapidamente il pezzo della geometria necessaria direttamente in loco, avendo una riserva di barre in magazzino. Per il servizio di manutenzione questo significa la possibilita’ di sostituire il nodo consumato senza attendere la colata di un pezzo separato.
Il cilindro si produce con la tecnologia di colata libera, quindi sono disponibili diametri e lunghezze diversi per i compiti specifici. Insieme alle barre lo stabilimento cola anche prodotti finiti: se il pezzo e’ complesso, e’ piu’ semplice ordinarlo colato su misura che tornirlo. L’elenco completo dei prodotti e’ nel catalogo dei prodotti in poliuretano.
La scelta tra la tornitura dalla barra e la colata del pezzo finito dipende dalla geometria e dal tiraggio. I corpi di rivoluzione semplici, boccole, anelli, rulli, conviene tornirli dal cilindro, soprattutto quando serve un pezzo o pochi pezzi. Un profilo complesso, un pezzo con armatura o una serie e’ quasi sempre piu’ economico per colata, perche’ lo stampo si ammortizza sul tiraggio e la lavorazione meccanica di ogni unita’ scompare. Il meccanico tiene la riserva di barre per le riparazioni urgenti, e i pezzi pianificati e seriali li ordina colati.
Proprieta’ delle barre e perche’ sostituiscono il metallo
Il principale vantaggio del cilindro in poliuretano rispetto al grezzo metallico e’ nella combinazione di resistenza all’usura, leggerezza ed elasticita’. Il pezzo in poliuretano dura piu’ a lungo di quello in gomma, e’ piu’ leggero di quello in acciaio e, a differenza del caprolone, non si scheggia per urto. Questo rende la barra un grezzo universale per i nodi che lavorano per abrasione e carico ciclico.
Per abrasione DIN 53516 il poliuretano colato perde 38-39 mm³ contro 100-200 mm³ della gomma SBR, cioe’ si consuma molte volte piu’ lentamente, e in pratica la durata raggiunge circa dieci volte quella della gomma comune. La densita’ di 1,05-1,25 g/cm³ contro 7,7-7,9 dell’acciaio significa che il pezzo tornito e’ 6-7 volte piu’ leggero dell’analogo metallico, non corrode e smorza la vibrazione.
L’intervallo di lavoro da -60 a +100 °C consente di installare i pezzi sia sui nodi esterni sia nei reparti riscaldati. La durezza si sceglie entro i limiti da 50 Shore A a 70 Shore D: le marche morbide vanno per ammortizzatori e guarnizioni, quelle dure per boccole, ruote e guide. La resilienza al rimbalzo del 34-61% garantisce il recupero della forma dopo il carico, cosa che il caprolone rigido non ha. Maggiori dettagli sulla fisica del materiale sono nella sezione informazioni di riferimento.
Cilindro in poliuretano versus acciaio, caprolone e gomma
Il confronto diretto con i parametri misurabili mostra quando il cilindro e’ piu’ vantaggioso dei grezzi alternativi. La tabella riporta le caratteristiche di riferimento per le prove standard per i materiali che competono nei pezzi torniti.
| 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 |
| Caprolone PA6/PA66 | 30-90 | -40…+100 | 75D - 85D | 60-85 | 1,13-1,15 |
| UHMW-PE | 15-30 | -200…+80 | 60D - 70D | 17-45 | 0,93-0,95 |
| Gomma SBR | 100-200 | -40…+80 | 40A - 80A | 8-20 | 0,94-1,1 |
| Acciaio strutturale | n/d | -40…+500 | 120-250 HB | 370-700 | 7,7-7,9 |
Il poliuretano combina la bassa abrasione con l’elasticita’ che le plastiche rigide non hanno. Il caprolone e’ vicino per usura, ma il suo rimbalzo e’ basso, quindi si scheggia per urto. L’UHMW-PE ha un’abrasione ancora inferiore, ma si deforma sotto carico costante e non mantiene la dimensione precisa, e la sua elasticita’ e’ minima. L’acciaio vince solo per la resistenza alla trazione, ma e’ piu’ pesante di 6-7 volte, corrode e trasmette l’urto. Per i nodi a urto e vibrazione il cilindro in poliuretano da’ il miglior equilibrio.
Consiglio dell’ingegnere: per le boccole e le ruote tornite che lavorano su accoppiamento con interferenza scegliere le marche dure vicino a 70 Shore D, perche’ la barra morbida mantiene peggio le dimensioni dopo la lavorazione e da’ una maggiore deformazione permanente sotto carico. Nella tornitura non spingere il tornio ad alta velocita’: il poliuretano si riscalda e scorre sotto l’utensile, quindi e’ meglio una velocita’ inferiore e un utensile affilato con un buon scarico del truciolo.
Lavorazione e montaggio dei pezzi dal cilindro
Il cilindro in poliuretano regge bene la lavorazione meccanica, ma ha la sua specificita’ di taglio. Il materiale e’ viscoso e si riscalda sotto l’utensile, quindi si lavora con utensile affilato a velocita’ moderate con un buon scarico del truciolo, altrimenti la superficie si fonde e scorre. Per una dimensione pulita si lascia raffreddare il grezzo alla temperatura del reparto prima del passaggio di finitura, perche’ il poliuretano caldo dopo il raffreddamento cambia leggermente la geometria.
Il pezzo finito si monta nel nodo con gli accoppiamenti standard. Le boccole e gli anelli si calzano sull’albero, i rulli si montano sugli assi, le guide si fissano nelle sedi esistenti. Per i pezzi su accoppiamento con interferenza si prevedono marche dure vicino a 70 Shore D che si deformano meno sotto la forza e mantengono la dimensione piu’ precisamente. Poiche’ il poliuretano e’ elastico, nel calcolo dell’accoppiamento si tiene conto della sua capacita’ di comprimersi: un’interferenza eccessiva crea un attrito e un riscaldamento eccessivi nel lavoro.
Come ordinare il cilindro in poliuretano in Ucraina
Per l’ordine delle barre indicare diametro, lunghezza e durezza Shore necessari. Se si torna il pezzo in modo autonomo, prendere un margine per il diametro per il sovrametallo. Se il pezzo e’ complesso o serve una serie, e’ piu’ conveniente ordinare i prodotti finiti colati su misura su vostro disegno o campione consumato che tornire ognuno separatamente.
Lo stabilimento produce cilindri e pezzi con la tecnologia di colata libera, quindi le dimensioni non standard sono disponibili senza costoso attrezzaggio. E’ comodo per i servizi di manutenzione che devono ripristinare rapidamente il nodo consumato, e per le produzioni che passano da metallo o gomma al poliuretano. La spedizione avviene in tutta l’Ucraina, e la posizione dello stabilimento a Dnipro semplifica la logistica.
Se si sostituisce un pezzo metallico o in gomma con uno in poliuretano, inviare il campione consumato o il disegno insieme alla descrizione delle condizioni di lavoro. Dal campione il tecnologo determinera’ quale durezza e formulazione daranno la durata necessaria e consigliera’ se e’ piu’ conveniente in questo caso tornire il pezzo dalla barra o colarlo su misura. Per il calcolo su vostro disegno, la scelta della durezza e l’ordine di barre o pezzi finiti contattare tramite i contatti dello stabilimento TIMOL. Gli ingegneri aiuteranno a determinare il diametro ottimale del grezzo, selezioneranno la marca per il carico e organizzeranno la produzione per il vostro nodo.