Quando na produção falha uma bucha, rolo ou engrenagem não padrão, e o original saiu de produção ou chega em meses, é mais simples usinar a peça no local. O problema está no material: a borracha não mantém a forma sob usinagem, e o metal é pesado e corrói. A barra de poliuretano, frequentemente chamada de redondo, fornece um blank pronto para torneamento com propriedades que superam tanto a borracha quanto o plástico rígido. A seguir, quais peças se torneiam do redondo de poliuretano, em que ele é melhor que as alternativas em números e como encomendar o blank no seu diâmetro e dureza.
Para que serve a barra de poliuretano
O redondo serve como blank universal para usinagem: dele se torneiam buchas, anéis, rolos, rodas, silent blocks, amortecedores, guias e até engrenagens de carga moderada. Em ferramental de estampagem, a barra de poliuretano substitui molas de aço como elemento elástico de retorno, pois recupera a forma após compressão sem fadiga do metal.
A principal vantagem da barra sobre o produto acabado está na flexibilidade: tendo o blank em estoque, a empresa torneia a peça necessária em uma hora, sem aguardar fabricação sob pedido. Isso é crítico para os serviços de manutenção, onde a parada da linha custa mais que a própria peça.
O conjunto típico de peças que se torneiam do redondo no local ilustra bem sua versatilidade. Buchas de deslizamento e anéis espaçadores em transportadores e rolos, rolos de apoio e rodizios para guias, engrenagens e estrelas de carga moderada, empurradores e cursores, arruelas amortecedoras sob conexões aparafusadas. Cada uma dessas peças em execução de borracha serviria várias vezes menos, e em execução metálica pesaria mais e transmitiria o impacto rigidamente, portanto o redondo de poliuretano preenche exatamente o nicho onde são necessários simultaneamente resistência ao desgaste, leveza e elasticidade.
O poliuretano se presta bem à usinagem: torneia-se, corta-se, perfura-se, fresa-se e retifica-se com ferramental comum. As marcas mais macias requerem ferramenta afiada e rotações moderadas para evitar aquecimento da aresta; os blanks mais rígidos próximos ao Shore D se comportam no torneamento quase como plástico estrutural.
Há também uma limitação prática que vale conhecer antecipadamente. O poliuretano muito macio na faixa baixa de valores Shore A é difícil de tornear: o blank mola sob a ferramenta e a dimensão varia. Para peças que serão torneadas no torno, é razoável prever dureza mais alta, próxima a 90 a 95 Shore A ou na faixa Shore D; assim a dimensão se mantém estável. Se a peça precisar ser macia e elástica, é mais vantajoso vazar diretamente no molde em vez de tornear da barra.
Por que o redondo de poliuretano e não de outros materiais
O poliuretano ganha dos plásticos estruturais rígidos pela combinação única de resistência ao desgaste com elasticidade. Caprolona, UHMW-PE e PTFE são cada um forte em algo específico, mas nenhum oferece a elasticidade que salva a peça sob impacto e vibração.
A caprolona (poliamida PA6/PA66) é dura e resistente, de 60 a 85 MPa à tração, mas sua elasticidade de retorno é de apenas 5 a 15%. Sob carga de impacto, a peça de caprolona racha pela fibra, e ainda absorve umidade até 2 a 8%, perdendo precisão dimensional. O poliuretano com retorno de 34-61% absorve o impacto e recupera a forma, e praticamente não absorve umidade.
O UHMW-PE tem excelente resistência ao abrasivo e baixo atrito, mas se deforma sob carga constante, ou seja, flui. O PTFE é quimicamente inerte e escorregadio, porém seu abrasamento chega a 200 a 500 mm³, várias vezes pior que os 38-39 mm³ do poliuretano, e sob pressão também escoa. O poliuretano mantém simultaneamente desgaste e carga, portanto para peças móveis e carregadas é mais prático.
Comparativo de materiais para peças torneadas
A tabela compara a barra de poliuretano com três dos plásticos estruturais mais comuns para usinagem. Os números de referência foram extraídos de fontes padrão de ciência dos materiais DIN 53516 e Matweb.
| Material | Abrasamento DIN 53516, mm³ | Temp. trabalho, °C | Dureza | Elasticidade retorno, % |
|---|---|---|---|---|
| Poliuretano TIMOL | 38-39 | -60 a +100 | 85A-95A | 34-61 |
| Caprolona PA6/PA66 | 30-90 | -40 a +100 | 75D a 85D | 5-15 |
| UHMW-PE | 15-30 | -200 a +80 | 60D a 70D | 5-10 |
| PTFE (Fluoroplástico) | 200-500 | -200 a +260 | 50D a 65D | n/d |
O UHMW-PE formalmente vence pelo abrasamento, de 15 a 30 mm³, mas sua elasticidade quase nula o torna inadequado para nós de impacto. O PTFE perde claramente pelo desgaste, de 200 a 500 mm³. O poliuretano ocupa a posição de ouro: baixo abrasamento mais alta elasticidade, indisponível em qualquer plástico rígido. Por isso o redondo de poliuretano é mais versátil que os polímeros estruturais em peças móveis e carregadas reais.
Conselho do engenheiro: selecione a dureza do blank pelo caráter da carga, não pelo princípio de quanto mais rígido melhor. Para peças que trabalham no impacto e amortecimento, tome o poliuretano na faixa Shore A: ele dissipa energia e não racha. Para guias, engrenagens e peças de desgaste sob pressão constante, tome a parte superior da faixa, próxima ao Shore D. Um erro de dureza sai mais caro que o próprio blank, pois a peça macia vai fluir e a demasiado rígida vai lascar.
O que considerar ao comprar a barra de poliuretano
Ao comprar o redondo, oriente-se por três parâmetros: diâmetro do blank, dureza e ambiente químico de trabalho da futura peça. Tome o diâmetro com sobremetal de usinagem para remover a camada externa até a dimensão limpa. A dureza é definida na fase de vazamento, portanto deve ser determinada antecipadamente com base na carga.
Quanto ao ambiente, o poliuretano tem excelente resistência a óleos e trabalha tranquilamente em gasolina, óleo técnico, água salgada e soluções fracas. O contato prolongado com álcalis concentrados e alguns ácidos agressivos é indesejável, portanto para nós quimicamente carregados vale acordar a marca do polímero antecipadamente.
Mais um benefício do poliuretano como blank: é quimicamente neutro e não emite vapores tóxicos, portanto peças dele são admitidas onde são importantes ecologia e sanidade. A cor natural do material é amarelo-claro; quando necessário, corantes não tóxicos são adicionados à base, por exemplo para marcação colorida de peças por dureza. O sortimento completo de blanks e produtos está no catálogo, e os detalhes tecnológicos de usinagem estão na seção de referência.
Como encomendar barras de poliuretano na fábrica TIMOL
Para o pedido, informe o diâmetro necessário, o comprimento, a dureza e, se possível, a descrição da peça que planeja fabricar. Se a peça final for complexa ou de série, os tecnólogos aconselharão o que é mais vantajoso: tornear da barra ou vazar diretamente o produto no molde. A tecnologia de vazamento livre permite reproduzir tanto um blank cilíndrico simples quanto um produto acabado por desenho.
A fabricação é possível unitariamente e em lotes, e o estoque de blanks prontos em Dnipro permite fornecer diâmetros típicos sem espera. Para os serviços de manutenção, isso significa a possibilidade de manter estoque universal, do qual se torneiam diferentes peças conforme a necessidade, em vez de encomendar cada detalhe separadamente.
Para consulta, seleção de dureza e pedido, entre em contato pelos contatos da fábrica TIMOL em Dnipro. Os engenheiros ajudarão a determinar os parâmetros do blank para a sua peça e organizarão a fabricação exatamente conforme a especificação técnica.