Fabricação de peças de poliuretano conforme o desenho do cliente

Um conjunto que falha a cada poucas semanas para a linha e gera despesas não planejadas de reparo e parada. Uma peça de metal ou borracha que precisa ser trocada a cada trimestre consome o orçamento de manutenção mais rápido do que parece à primeira vista. O poliuretano fundido oferece uma vida útil muitas vezes maior e transforma a manutenção do conjunto de emergencial em planejada. A seguir analiso quais peças faz sentido fabricar em poliuretano, em que ele supera os materiais tradicionais e como encomendar uma peça conforme o próprio desenho.

O que o poliuretano fundido oferece na fabricação de peças?

O poliuretano substitui borracha, aço e plásticos rígidos onde o conjunto trabalha sob desgaste, impacto ou em contato com meio agressivo. O material pertence aos elastômeros: alonga-se sob carga e retorna à forma inicial, e sua resistência ao desgaste é várias vezes superior à da borracha comum. Essa combinação de elasticidade e dureza permite que uma única peça absorva impactos e ao mesmo tempo resista à abrasão.

Na fábrica TIMOL as peças são fundidas pela tecnologia de fundição livre em molde. Esse método não exige alta pressão, permite obter peças de geometria complexa e grande massa, além de revestir bases metálicas prontas com uma camada de poliuretano. Graças à fundição conforme um desenho específico, a peça reproduz com precisão as dimensões de encaixe do conjunto, por isso a montagem não requer ajustes adicionais.

O poliuretano não teme umidade, por isso é colocado em conjuntos que operam na água, ao ar livre e em oficinas úmidas. Não corrói, ao contrário do aço, e não envelhece sob ação de óleos tão rápido quanto a borracha. Para a empresa isso significa menos substituições, menos paradas e um cronograma de manutenção previsível.

Características técnicas do poliuretano TIMOL

A faixa de temperatura de operação do poliuretano TIMOL vai de -60 a +100 °C, o que cobre tanto câmaras frias quanto áreas de produção quentes. O material mantém a elasticidade no frio, quando a borracha endurece e racha, e não escorre ao aquecer dentro de sua faixa.

A dureza do poliuretano é selecionada de 50 Shore A a 70 Shore D. As marcas macias vão para vedações, membranas e amortecedores; as duras, para rodas, roletes, raspadores e revestimentos resistentes ao desgaste. O mesmo polímero, com formulações diferentes, resulta numa peça para uma tarefa específica, de um amortecedor elástico a um elemento de apoio rígido.

O desgaste do poliuretano pela DIN 53516 é de 38-39 mm³, enquanto na borracha SBR comum esse índice chega a 100-200 mm³. Em palavras simples, sob as mesmas condições abrasivas a borracha perde várias vezes mais material e, portanto, se desgasta mais rápido. A resistência à ruptura do poliuretano fica na faixa de 39-87 MPa contra 8-20 MPa da SBR, por isso a peça suporta cargas de pico sem se romper.

Tabela comparativa: poliuretano contra borracha, aço e plástico

Os números apresentados foram retirados de manuais de engenharia padrão (DIN 53516, ISO 4649, Matweb) e mostram por que o poliuretano vence na maioria dos conjuntos que trabalham sob desgaste.

A linha-chave da tabela é o desgaste: 38-39 mm³ no poliuretano contra 80-200 mm³ nas diversas borrachas significa uma vida útil de 2-5 vezes maior no abrasivo. A poliamida tem resistência ao desgaste próxima à do poliuretano (30-90 mm³), mas sua resiliência ao impacto é de apenas 5-15 %, por isso é frágil ao impacto e não amortece vibração. O aço é incomparavelmente mais resistente à ruptura, porém pesa 6 a 7 vezes mais, corrói e transmite impactos a toda a estrutura, acelerando o desgaste dos rolamentos.

Tecnologia de fundição livre: como as peças são fabricadas

A fabricação começa com a preparação: o tecnólogo estuda o desenho ou a amostra, define a dureza, seleciona a formulação do polímero e calcula o ferramental. Para revestir uma base metálica, a superfície é limpa de ferrugem e graxa, jateada para obter rugosidade e recebe uma camada de adesivo, da qual depende a aderência do poliuretano ao metal.

Em seguida o poliuretano líquido é vertido no molde pelo método de fundição livre. O método permite obter uma peça com o perfil e a espessura necessários sem alta pressão, por isso serve tanto para peças maciças quanto para manguitos finos. Antes do vazamento a massa é desgaseificada para remover o ar, pois as bolhas no corpo da peça tornam-se concentradores de tensão e reduzem a vida útil. Após o vazamento a peça polimeriza por algumas horas em temperatura controlada, depois é usinada até a geometria exata e as dimensões de encaixe.

A dureza da peça é definida na etapa de formulação, não na usinagem. A mesma tecnologia de fundição livre produz tanto uma vedação macia de 50 Shore A quanto um elemento de apoio rígido de 70 Shore D, conforme a composição da mistura. Essa é uma vantagem importante sobre a extrusão ou a vulcanização da borracha: para cada conjunto seleciona-se não um perfil pronto de estoque, mas um material com propriedades calculadas. Para peças que trabalham em par com o metal, o poliuretano é fundido diretamente sobre a base, resultando num conjunto não desmontável com forte união adesiva.

Dica do engenheiro: selecione a dureza conforme o caráter da carga, e não pelo princípio de “quanto mais duro, melhor”. Para conjuntos de impacto e vibração, uma peça excessivamente dura transmite o impacto à estrutura e se rompe mais rápido nas bordas, enquanto uma muito macia escorre sob pressão. Se a peça for revestida sobre metal, acompanhe separadamente a qualidade do jateamento: uma aderência ruim leva ao descolamento da camada sob carga.

O sortimento pronto de peças e as soluções típicas estão reunidos no catálogo de peças de poliuretano, e a lista das capacidades de produção da fábrica está descrita na seção serviços.

Onde as peças de poliuretano são aplicadas

O poliuretano fundido TIMOL trabalha em 12 setores da indústria, da mineração à alimentícia. Em todo lugar onde a peça se desgasta, sofre impacto ou entra em contato com óleo e água, o poliuretano prolonga a vida útil do conjunto.

• Mineração: revestimentos, raspadores, peneiras de crivos, roletes de transportadores.
• Metalurgia: rolos de apoio e de pressão, cintas, revestimentos de proteção.
• Construção de máquinas: buchas, coxins (silentblocks), amortecedores, mancais de deslizamento.
• Agricultura: peças de maquinário, revestimentos, vedações.
• Indústria alimentícia e de papel e celulose: rolos, raspadores, elementos para transporte cuidadoso.
• Transporte e artes gráficas: rodas, roletes, rolos motrizes de máquinas de impressão.

Para cada setor a peça é projetada sob um conjunto específico: consideram-se o tipo de abrasivo, a temperatura, a pressão e a química do meio. O mesmo tipo de peça, por exemplo um rolete, na mineração é feito duro e resistente ao desgaste para o minério, e nas artes gráficas, macio para o contato delicado com o papel. Justamente por isso não existem peças de poliuretano universais: sob condições diferentes o mesmo conjunto recebe formulação e dureza diferentes. Leia mais sobre as propriedades do material e a tecnologia na seção de informações de referência.

Como encomendar a fabricação conforme o desenho

Para encomendar uma peça de poliuretano, forneça o desenho ou uma amostra da peça desgastada, indique as dimensões principais e descreva as condições de trabalho do conjunto: abrasivo, temperatura, pressão, presença de óleos ou químicos. O tecnólogo selecionará o tipo de poliuretano, calculará a dureza e a geometria e, se necessário, medirá as dimensões da amostra fornecida sem um desenho pronto.

Após acordar a especificação técnica, a fábrica calcula o prazo e o custo de fabricação, que dependem da complexidade do ferramental e do volume do lote. A produção é possível tanto para peças unitárias quanto para séries, e bases metálicas desgastadas podem ser recuperadas por novo revestimento em vez de substituição completa. Para o cálculo e a consultoria, entre em contato pelos contatos da fábrica TIMOL: os especialistas ajudarão a selecionar o material e a fabricar a peça exatamente para o seu conjunto.