Când inginerul alege elastomerul pentru o piesă uzabilă, întrebarea latex sau poliuretan apare constant: ambele materiale sunt elastice, ambele pot lucra sub sarcină. Dar dincolo de contextul casnic, latexul este cauciucul natural vulcanizat, și în nodul industrial diferența dintre el și poliuretan se măsoară în cifre concrete, nu în senzații. Uzina TIMOL fabrică piese tocmai din poliuretan turnat, deci vom analiza onest unde cauciucul de latex este încă adecvat, și unde poliuretanul îl câștigă la durabilitate, temperatură și rezistență la chimicale.
Latex sau poliuretan: răspuns scurt pentru inginer
Pentru majoritatea pieselor industriale uzabile, poliuretanul este mai bun decât cauciucul de latex, și principala cauză este durabilitatea la uzură. Abraziunea conform DIN 53516 la cauciucul natural este de 60-130 mm³, iar la poliuretanul turnat numai 38-39 mm³. În condiții abrazive identice piesa de poliuretan pierde de câteva ori mai puțin material, deci intervalul de service este considerabil mai lung.
Cauciucul de latex păstrează un avantaj: elasticitatea ridicată la revenire. Elasticitatea la revenire a cauciucului natural este de 40-75% față de 34-61% la poliuretan, deci în elementele pur elastice unde este importantă restituirea maximă a energiei, cauciucul natural poate fi adecvat. Dar de îndată ce în condiții apare ulei, abraziv sau temperatură peste +70 °C, acest avantaj este depășit de punctele slabe ale cauciucului. În practică condițiile perfect curate și uscate în industrie se întâlnesc rar, deci în nodul real câștigul cauciucului la elasticitate rămâne aproape întotdeauna teoretic.
Termenii trebuie clar separați. Latexul este sucul lăptos al arborelui de cauciuc, materia primă din care după coagulare și vulcanizare se obține cauciucul natural NR. În piesa finită lucrează tocmai cauciucul vulcanizat, deci mai departe comparăm poliuretanul cu cauciucul natural conform cifrelor inginerești de referință. În contextul casnic cuvântul latex uneori desemnează și cu totul alte materiale, dar aceasta nu are legătură cu piesele industriale uzabile.
Durabilitate la uzură, temperatură și chimie: unde câștigă poliuretanul
La triada durabilitate la uzură, temperatură, rezistență chimică, poliuretanul are avantajul sistematic. Pe lângă abraziunea mai mică, el menține intervalul de lucru de la -60 la +100 °C, în timp ce cauciucul natural lucrează numai de la -50 la +70 °C și la căldură se înmoaie. Pentru liniile încălzite și atelierele reci aceasta este o diferență decisivă.
Rezistența la mediu este și mai importantă. Cauciucul natural are o rezistență slabă la uleiuri: la contactul cu produsele petroliere și uleiurile tehnice se umflă și se distruge. Poliuretanul menține uleiurile, acizii slabi și bazele, soluțiile de săruri, deci lucrează acolo unde cauciucul de latex trăiește săptămâni. Suplimentar, cauciucul natural este sensibil la ozon și ultraviolete în aer liber, iar poliuretanul este mai rezistent la îmbătrânirea atmosferică.
Rezistența la rupere la poliuretan este de 39-87 MPa față de 20-30 MPa la cauciucul natural, deci piesa de poliuretan suportă mai bine sarcinile de vârf locale fără rupere. Descrierea mai largă a proprietăților poliuretanului pentru diferite condiții de lucru este în secțiunea informații de referință.
Merită luat în considerare și rezistența la sfâșiere, care adesea decide soarta piesei cu orificii, muchii sau tranziții geometrice ascuțite. Poliuretanul rezistă mai bine dezvoltării fisurii din concentratorul de tensiuni, deci bucșele, manșetele și etanșările din el nu se desfac pe incizie la fel de ușor ca cele de cauciuc. Pentru piesele cu orificii de ajustare și muchii subțiri aceasta este adesea mai important decât rezistența absolută la rupere.
Tabel comparativ cauciuc de latex și poliuretan
Tabelul reunește caracteristicile inginerești de referință ale poliuretanului și cauciucurilor pe baza cauciucului natural și SBR, astfel încât compararea să se sprijine pe cifre, nu pe cuvinte generale.
| Material | Abraziune DIN 53516, mm³ | Temp. de lucru, °C | Rezistență la rupere, MPa | Elasticitate la revenire, % | Rezistență la uleiuri |
|---|---|---|---|---|---|
| Poliuretan TIMOL | 38-39 | -60…+100 | 39-87 | 34-61 | ridicată |
| Cauciuc natural NR | 60-130 | -50…+70 | 20-30 | 40-75 | slabă |
| Cauciuc SBR | 100-200 | -40…+80 | 8-20 | 30-55 | slabă |
Tabelul se citește astfel: poliuretanul este de 2-6 ori mai rezistent la uzură decât cauciucul de latex și are un interval de temperaturi mai larg, cedând numai la elasticitate. Cauciucul natural câștigă numai la elasticitatea la revenire, dar pierde la abraziune, temperatură și rezistență la uleiuri. Cauciucul SBR cedează poliuretanului la toți indicatorii cheie.
Când cauciucul de latex este încă adecvat
Cauciucul natural rămâne o alegere rațională într-o nișă îngustă, și este important să se spună aceasta onest. Acolo unde este necesar revenirea maximă la temperatura camerei și nu există contact cu uleiuri, abraziv și chimicale, cauciucul de latex lucrează bine și costă mai puțin. Acestea sunt unele elemente amortizoare și elastice în mediu uscat curat, unde nu există contact cu substanțe agresive și variații de temperatură.
Sfatul inginerului: nu alegeți materialul după un singur parametru. Dacă nodul vede ulei, abraziv sau temperatură peste +70 °C, elasticitatea ridicată a cauciucului nu salvează, deoarece piesa tot se va umfla sau uza. Mai întâi notați cele trei sarcini principale ale nodului dumneavoastră, și abia apoi comparați materialele conform tabelului. În majoritatea sarcinilor industriale combinarea uzurii și chimiei depășește câștigul cauciucului la elasticitate.
De îndată ce la condiții se adaugă abraziv, impact, ulei sau variație largă de temperatură, cauciucul de latex pierde avantajul, și poliuretanul devine rațional. Tocmai de aceea în nodurile industriale uzabile, înlocuirea cauciucului cu poliuretan prelungește de obicei resursa piesei.
Încă un argument în favoarea poliuretanului este stabilitatea proprietăților în timp. Cauciucul natural îmbătrânește: sub acțiunea ozonului, ultravioletelor și sarcinilor ciclice pe suprafață apar fisuri, iar materialul treptat se întărește și pierde elasticitatea. Poliuretanul îmbătrânește mai lent și păstrează mai mult timp duritatea și elasticitatea inițiale, deci piesa lucrează previzibil toată durata de viață. Pentru nodurile în aer liber sau în încăperi cu echipament ozonizant aceasta este diferența dintre înlocuirea planificată și distrugerea bruscă a piesei în mijlocul schimbului.
Cum să comandați o piesă de poliuretan în locul celei de cauciuc
Pentru înlocuire trimiteți piesa de cauciuc uzată sau desenul cu dimensiunile și ajustările, descrieți condițiile de lucru: tipul sarcinii, mediul, regimul de temperatură. Tehnologul TIMOL va lua dimensiunile, va selecta duritatea în intervalul de la 50 Shore A la 70 Shore D și rețeta poliuretanului pentru condițiile dumneavoastră, și va reproduce piesa prin metoda turnării libere.
Fabricarea este posibilă de la o bucată la loturi de serie pentru linia de asamblare. Cel mai adesea trecerea de la cauciucul de latex la poliuretan reduce frecvența înlocuirilor și costurile totale cu piesele de schimb. La calculul economiei luați în considerare nu numai prețul piesei, ci și costul timpului mort al echipamentului la fiecare înlocuire: piesa de poliuretan mai durabilă reduce numărul de opriri ale liniei, și tocmai acolo se formează de obicei economia principală. Pentru a obține calculul conform desenului dumneavoastră și a plasa comanda, contactați prin contactele uzinei TIMOL sau consultați lista produselor în catalog.