Metalowa część, która zużywa się co kwartał, i postój linii z powodu zepsutego skrobaka, to typowa sytuacja dla produkcji ze ścierniwem i obciążeniem udarowym. Poliuretan odlewany rozwiązuje ją, ponieważ w tych samych węzłach służy wielokrotnie dłużej od metalu i gumy. Fabryka TIMOL w Dnieprze wykonuje poliuretanowe części w technologii swobodnego odlewania pod rysunek zamawiającego. Przeanalizujemy, jak urządzona jest ta produkcja, dla jakich branż pracuje i dlaczego poliuretan wypiera inne materiały.
Jak urządzona jest produkcja części z poliuretanu
Produkcja części z poliuretanu w Ukrainie w fabryce TIMOL buduje się wokół technologii swobodnego odlewania. Rzecz w tym, że ciekły poliuretan zalewa się do formy bez wysokiego ciśnienia, po czym polimeryzuje i nabiera zadanych właściwości. W odróżnieniu od odlewania pod ciśnieniem, ta metoda nie wymaga drogich metalowych form wtryskowych pod każdy wyrób, dlatego wykonanie jednostkowych i drobnoseryjnych części staje się ekonomicznie uzasadnione.
Proces zaczyna się od rysunku lub wzoru. Technolog określa twardość i skład pod warunki pracy węzła, po czym przygotowuje formę i odlewa część. Dla wyrobów na metalowej podstawie, na przykład rolek czy wałów wykładzinowych, powierzchnię metalu oczyszcza się, odtłuszcza i gruntuje adhezywem, a dopiero potem zalewa poliuretanem. Z tego powodu sczepienie polimeru z metalem wychodzi tak mocne, że część zużywa się wcześniej, niż rwie się połączenie.
Technologia swobodnego odlewania: dlaczego jest elastyczna
Swobodne odlewanie daje główną zaletę, swobodę geometrii i rozmiarów. Jedną metodą wykonuje się i duże arkusze wykładzinowe do zasobników, i drobne tuleje czy uszczelnienia, nie zmieniając drogiego oprzyrządowania. To krytyczne dla przemysłu, gdzie często potrzebna jest nie seria w tysiącach sztuk, lecz konkretna część pod węzeł, którego już nie ma w sprzedaży.
Twardość reguluje się w szerokim zakresie, od 50 Shore A do 70 Shore D, czyli od sprężystych wyrobów tłumiących uderzenie po twarde części konstrukcyjne, które trzymają ścierniwo i ciśnienie. Ten sam materiał bazowy pod różne zadania daje różne charakterystyki, i właśnie technolog dobiera potrzebną kombinację. Więcej o właściwościach materiału zebrano w sekcji informacje pomocnicze.
Tabela porównawcza: poliuretan kontra metal i guma
Aby wybór materiału był uzasadniony, przytoczymy charakterystyki ze standardowych poradników obok sprawdzonych danych poliuretanu TIMOL. Tabela pokazuje, gdzie poliuretan wyprzedza stal i gumę, a gdzie one zachowują przewagę.
| Charakterystyka | Poliuretan TIMOL | Stal St3 | Guma SBR |
|---|---|---|---|
| Ścieranie DIN 53516, mm³ | 38-39 | b.d. | 100-200 |
| Temperatura robocza, °C | -60…+100 | -40…+500 | -40…+80 |
| Gęstość, g/cm³ | 1,05-1,25 | 7,7-7,9 | 0,94-1,1 |
| Wytrzymałość na rozerwanie, MPa | 39-87 | 370-700 | 8-20 |
| Odporność na korozję | nie koroduje | niska | nie koroduje |
| Tłumienie wibracji i uderzeń | dobre | słabe | dobre |
Stal jest niezastąpiona tam, gdzie potrzebna jest graniczna wytrzymałość lub temperatura powyżej +100 °C, ale jest ciężka, koroduje i przenosi uderzenia na konstrukcję. Guma jest tańsza, jednak zużywa się trzy do dziesięciu razy szybciej. Poliuretan daje balans odporności na zużycie, małej masy i tłumienia uderzeń, dlatego w wielu węzłach zastępuje oba materiały.
Rada inżyniera TIMOL: gdy zamawiacie wykonanie pod zużyty węzeł, wysyłajcie nie tylko starą część, ale i pomiar miejsca osadzenia. Zużyty wzór daje zaniżone rozmiary, i kopiowanie według niego powtórzy defekt. Według rysunku lub według gniazda odtworzymy prawidłową geometrię i dobierzemy twardość pod wasze obciążenie, to różnica między częścią, która po prostu wejdzie, a częścią, która przesłuży całą żywotność.
Dla jakich branż pracuje fabryka
Poliuretan odlewany stosuje się w 12 branżach, i asortyment produkcyjny to odzwierciedla. Dla rolnictwa odlewa się części siewne i transportowe, dla górnictwa wykładziny zasobników, rynien i rurociągów, dla metalurgii rolki i skrobaki, dla gospodarki komunalnej koła i uszczelnienia. Przemysł spożywczy i farmaceutyczny otrzymują części kontaktujące się z produktem, po uzgodnieniu składu materiału.
Taka rozpiętość tłumaczy się uniwersalnością samego poliuretanu: jeden materiał zamyka zadania zużycia, uderzenia i odporności chemicznej, które wcześniej rozwiązywano różnymi częściami o różnych słabych punktach. Przedsiębiorstwu wygodnie zamawiać całe grupy wyrobów u jednego producenta o przewidywalnych charakterystykach. Przegląd typowej produkcji zebrano w katalogu wyrobów poliuretanowych.
Dlaczego poliuretan zastępuje metal i tworzywo sztuczne
Główna przyczyna przejścia na poliuretan to połączenie trwałości i małej masy. Część o tej samej objętości waży około sześć do siedmiu razy mniej od stalowej, nie koroduje i tłumi wibracje, które metal przenosi na ramę. Przy tym odpornością na zużycie w węzłach ściernych poliuretan przewyższa i gumę, i wiele tworzyw sztucznych, zachowując elastyczność, której twarde tworzywa nie mają.
Praktyczny efekt jest prosty: rzadsza wymiana, mniejszy postój linii, niższe koszty obsługi. Tam, gdzie stalowy skrobak trzeba wymieniać co kwartał, poliuretanowy chodzi znacznie dłużej, a odciążenie konstrukcji obniża obciążenie napędów i podpór. Właśnie dlatego przedsiębiorstwa przemysłowe planowo przenoszą węzły zużycia na poliuretan odlewany.
Podsumowanie i zamówienie wykonania
Produkcja części z poliuretanu w Ukrainie w technologii swobodnego odlewania daje przedsiębiorstwom elastyczne rozwiązanie: część pod konkretny rysunek, potrzebną twardość od 50 Shore A do 70 Shore D i odporność na zużycie, która przeżywa metal i gumę. Fabryka TIMOL w Dnieprze zamyka zadania 12 branż, od jednostkowych niestandardowych części po seryjne wyroby wykładzinowe i przenośnikowe.
Aby zamówić wykonanie według rysunku lub wzoru albo otrzymać konsultację dotyczącą materiału pod wasz węzeł, skontaktujcie się przez kontakty fabryki. Technolog dobierze twardość, skład i geometrię pod warunki pracy waszej części i skalkuluje optymalną partię.