Ścianka zbiornika z metalu przetiera się na wylot w ciągu sezonu, gumowe okładzinowanie koryta rozłazi się od oleju, a na przesypni zsypu stale słychać łomot sypkiego materiału po stali. Arkuszowy poliuretan rozwiązuje wszystkie trzy problemy jednocześnie: zużywa się wielokrotnie wolniej niż guma, jest odporny na oleje i tłumi uderzenie lepiej niż metal. Omówimy, gdzie stosuje się arkusze poliuretanowe, jak wypadają wobec gumy, stali i UHMW-PE w liczbach i jak zamówić arkusze lub gotowe nakładki na wymiar.
Gdzie stosuje się poliuretan arkuszowy
Poliuretan arkuszowy stosuje się wszędzie tam, gdzie materiał pracuje na ścieranie od sypkich lub abrazyjnych środowisk i gdzie potrzebna jest elastyczna odporna na zużycie powierzchnia. Główne kierunki to okładzinowanie zbiorników, koryt, rynien, zsypów i węzłów przeładunkowych, nakładki odporne na zużycie na robocze powierzchnie, a także uszczelki, uszczelnienia i amortyzujące podkładki. Arkusz wycina się pod potrzebny kształt i mocuje na metalowej podstawie.
W górnictwie i zakładach wzbogacania arkuszami poliuretanowymi okładzinuje się ściany zbiorników i rynien, przez które idzie ruda, węgiel lub tłuczeń. Ścierne środowisko szybko ściera metal, a elastyczny poliuretan tłumi uderzenie kawałka i służy dłużej. W hutnictwie arkuszami chroni się węzły przeładunkowe i koryta. W przemyśle spożywczym i chemicznym arkusz pracuje jako odporne na wilgoć i chemię okładzinowanie, które nie zostawia śladów na produkcie.
Oddzielny scenariusz to uszczelki i uszczelnienia wycinane z arkusza. Uszczelka poliuretanowa wytrzymuje ciśnienie, nie przecieka od olejów i służy dłużej od gumowej. Technologia odlewania swobodnego pozwala zadać grubość arkusza pod konkretne zadanie, a według rysunku wykonać gotową nakładkę z otworami pod mocowanie. Typowe wyroby zebrane są w katalogu wyrobów poliuretanowych.
W sprzęcie do przesiewania i sortowania z arkusza wykonuje się odporne na zużycie sita i pokłady, które na abrazyjnym materiale służą dłużej od metalowych i mniej się zatykają dzięki sprężystości roboczej powierzchni. Elastyczność poliuretanu działa tu podwójnie: tłumi uderzenie ziarna i jednocześnie strząsa nalepy, co jest szczególnie widoczne na wilgotnym lub gliniastym materiale. Tę samą sprężystość wykorzystuje się w amortyzujących podkładkach pod sprzęt, gdzie arkusz tłumi wibracje i obniża hałas przenoszony na fundament.
Dlaczego poliuretan arkuszowy wypiera gumę i stal
Bezpośrednia przyczyna zamiany polega na tym, że poliuretan łączy odporność na zużycie gumy, odporność na oleje i zdolność tłumienia uderzeń, czego nie ma żaden oddzielny materiał tej klasy. Gumowe okładzinowanie ściera się szybko i rozłazi od produktów naftowych, stalowa ścianka koroduje, jest ciężka i łomocze — arkusz poliuretanowy zamyka wszystkie te słabe strony.
Wg ścieralności DIN 53516 lany poliuretan traci 20 do 45 mm³, podczas gdy guma SBR dochodzi do 100 do 200 mm³, a guma NBR do 80 do 150 mm³. Oznacza to zasób kilkakrotnie dłuższy, a w praktyce ok. dziesięciokrotny wobec zwykłej gumy w tych samych warunkach. Dla zbiornika, który wcześniej przetierał się w ciągu sezonu, to przejście z corocznego remontu do wieloletniego życia okładzinowania.
Wobec stali arkusz poliuretanowy wygrywa wagą i akustyką: gęstość 1,05 do 1,25 g/cm³ wobec 7,7 do 7,9 stali sprawia, że okładzinowanie jest wielokrotnie lżejsze, a elastyczność tłumi uderzenie kawałka i istotnie obniża hałas węzła przeładunkowego. Zakres roboczy -60 do +100 °C pokrywa warunki od zimnego otwartego magazynu do nagrzanych hal, a wytrzymałość na rozrywanie 25 do 60 MPa przewyższa wskaźniki gum. Metodyki badań i objaśnienia charakterystyk w dziale informacje techniczne.
Porównanie materiałów arkuszowych w liczbach
Aby wybrać materiał okładzinowania świadomie, warto widzieć bezpośrednie liczby według tych samych parametrów. W tabeli zestawione są dane referencyjne wg standardowych badań dla materiałów arkuszowych konkurujących w węzłach odpornych na zużycie.
| Materiał | Ścieralność DIN 53516, mm³ | Temp. rob., °C | Twardość | Wytrzymałość na rozrywanie, MPa | Gęstość, g/cm³ |
|---|---|---|---|---|---|
| Poliuretan TIMOL | 38-39 | -60…+100 | 85A-95A | 39-87 | 1,05-1,25 |
| Guma SBR | 100-200 | -40…+80 | 40A-80A | 8-20 | 0,94-1,1 |
| Guma NBR | 80-150 | -30…+100 | 40A-90A | 10-25 | 1,0-1,3 |
| UHMW-PE | 15-30 | -200…+80 | 60D-70D | 17-45 | 0,93-0,95 |
| Stal odporna na zużycie Hardox | n/d | -40…+250 | 370-540 HB | 1250-1600 | 7,8-7,85 |
Poliuretan ma najniższą ścieralność wśród elastomerów i przy tym pozostaje sprężysty, co jest ważne do tłumienia uderzenia. UHMW-PE ściera się jeszcze mniej, ale jest prawie nieelastyczny i odkształca się pod stałym obciążeniem, dlatego gorzej tłumi uderzenie kawałka. Odporna na zużycie stal Hardox jest bardzo wytrzymała, jednak wielokrotnie cięższa, nie tłumi uderzenia i przenosi je na konstrukcję, a przy tym koroduje. Dla węzłów z abrazywem i uderzeniem jednocześnie arkusz poliuretanowy daje najlepszy balans zużycia, wagi i tłumienia.
Wskazówka inżyniera: nie kładź tego samego arkusza na całej długości zsypu. W strefie bezpośredniego uderzenia kawałka zakładaj większą grubość, a na odcinkach ślizgu wystarczy cieńszy arkusz — to oszczędza materiał bez utraty zasobu. Do montażu preferuj mocowanie mechaniczne na płytki dociskowe w strefach szybkiego zużycia: zużyty arkusz wymienia się w czasie zmiany, podczas gdy naklejone okładzinowanie trzeba zrywać i przygotowywać powierzchnię od nowa.
Montaż i wymiana arkuszy okładzinowych
Sposób mocowania arkusza zależy od tego, jak szybko zużywa się on w węźle. W strefach intensywnego ścierania stosuje się mocowanie mechaniczne na śruby z łbem stożkowym lub na płytki dociskowe: zużyty arkusz wymienia się w czasie zmiany, bez demontażu całego okładzinowania. W strefach umiarkowanego zużycia arkusz klei się do przygotowanej metalowej podstawy, uzyskując ciągłą powłokę bez otworów mocujących, które same stają się punktami miejscowego zużycia.
Do montażu klejowego powierzchnię metalu oczyszcza się z rdzy i starego pokrycia, odtłuszcza i gruntuje pod adhezję — podobnie jak przy okładzinowaniu wałów. Właściwe przygotowanie podstawy decyduje o zasobie połączenia: nieczysty lub nieodtłuszczony metal prowadzi do oddzielania arkusza pod uderzeniem i wibracją. Mocowania śrubowe i płytkowe umieszcza się poza strefą bezpośredniego uderzenia kawałka, aby abrazyw nie zbijał łbów. Zużyte arkusze zdejmuje się i kładzie nowe na tej samej podstawie, więc węzeł nie wymaga wymiany metalokonstrukcji. Usługi montażu i odnowienia opisane są w dziale usługi zakładu.
Jak zamówić arkusze poliuretanowe na wymiar
Do zamówienia podaj gabaryty arkusza, wymaganą grubość i twardość, a także opisz warunki pracy węzła: rodzaj i granulację abrazywy, wysokość opadania materiału, obecność olejów lub chemikaliów, temperaturę. Na podstawie tych danych technolodzy dobiorą recepturę i obliczą grubość roboczej warstwy pod konkretne obciążenie, a nie zaproponują jeden uniwersalny arkusz.
Zakład wykonuje arkusze metodą odlewania swobodnego, dlatego dostępne są niestandardowe grubości i gabaryty. Oprócz samych arkuszy, według rysunku wykonuje się gotowe nakładki i uszczelki z otworami pod mocowanie, co upraszcza montaż. Jest to wygodne zarówno do jednorazowej naprawy okładzinowania, jak i do planowego przejścia węzła z gumy lub metalu na poliuretan.
Praktyczna zasada przy pierwszym zamówieniu: zacznij od problematycznego odcinka, a nie od całego węzła od razu. Wymień okładzinowanie w strefie najszybszego zużycia, zarejestruj, ile przepracowała wobec poprzedniego materiału i na podstawie tego wyniku planuj resztę. Tak otrzymasz realną liczbę zasobu we własnych warunkach, a nie ocenę z podręcznika, i będziesz mógł dokładnie wyliczyć ekonomikę przejścia dla całego traktu przeładunkowego.
Po kalkulację pod Twój węzeł, dobór grubości i zamówienie arkuszy lub nakładek skontaktuj się przez kontakty zakładu TIMOL. Inżynierowie pomogą określić optymalną grubość, dobrać sposób mocowania i zorganizują wykonanie pod Twoje warunki.