Piesa din metal sau cauciuc care trebuie schimbată în fiecare trimestru consumă bugetul nu prin prețul piesei în sine, ci prin timpii morți ai liniei la fiecare înlocuire. Poliuretanul turnat rupe acest cerc: prin tehnologia turnării libere se toarnă piesa cu duritatea necesară, care servește de câteva ori mai mult decât cauciucul și este de 6-7 ori mai ușoară decât oțelul. Uzina TIMOL fabrică produse din poliuretan turnat pentru 12 industrii. Analizăm proprietățile materialului, scara durității, economia înlocuirii cauciucului și metalului și procedura de comandă a pieselor la dimensiune.
Ce oferă poliuretanul turnat în nodul industrial
Poliuretanul turnat este un elastomer structural universal care combină rezistența la uzură, elasticitatea și rezistența chimică într-un singur material. Abraziunea conform DIN 53516 este de 38-39 mm³, adică rezistența la uzură este de aproximativ 10 ori mai mare decât cauciucul standard. Aceasta este cauza principală pentru care piesele din poliuretan rezistă abrazivului acolo unde cauciucul trăiește săptămâni.
A doua latură puternică este elasticitatea cu revenirea formei. La comprimare și impact poliuretanul se deformează, după care restabilește geometria datorită elasticității la revenire de 34-61%. Absoarbe șocurile și zgomotul, dar nu capătă deformație reziduală ca cauciucul sub sarcina prelungită. Aceasta îl face convenabil pentru amortizoare, etanșări și suporturi amortizoare.
Al treilea avantaj este rezistența la mediu și la temperatură. Poliuretanul turnat lucrează în intervalul de la -60 la +100 °C și menține produsele petroliere, uleiurile, acizii slabi și bazele, soluțiile de săruri. Nu corodează, spre deosebire de oțel, și nu îmbătrânește de la ozon atât de rapid ca cauciucul natural. Datorită acestui lucru o singură piesă poate acoperi simultan mai multe cerințe care pentru alte materiale ar trebui combinate prin compromis: acolo unde oțelul este necesar la uzură, dar pierde la coroziune, iar cauciucul este potrivit la elasticitate, dar nu rezistă la ulei, poliuretanul se dovedește adesea singurul material ce satisface toate condițiile deodată. O descriere mai detaliată a proprietăților se găsește în secțiunea informații de referință.
Tehnologia turnării libere și scara durității
Turnarea liberă este turnarea amestecului bicomponent de poliuretan într-o formă fără presiune ridicată. Amestecul din baza polimerul și întăritorul izocianat are o bună fluiditate, deci umple forma sub propria greutate și reproduce exact geometria. Echipamentul pentru o astfel de turnare este mai ieftin decât matritele de vulcanizare pentru cauciuc, deci chiar și fabricarea individuală este justificată.
Duritatea produsului finit se stabilește prin rețetă la etapa turnării, în intervalul de la 50 Shore A la 70 Shore D. Mărcile moi în zona scalei A merg la amortizoare, etanșări și forme elastice. Cele rigide, mai aproape de scala D, la lagăre de alunecare încărcate, role și roți puternic încărcate. Căptușelile și piesele care lucrează în abraziv se fac în partea superioară a Shore A, 80-95 Shore A, unde elasticitatea reține uzura. În limitele acestui interval se controlează, de asemenea, rezistența la abraziune și rezistența chimică pentru sarcina specifică.
Rețeta controlată înseamnă că aceeași piesă poate fi făcută mai moale sau mai rigidă pentru condițiile reale ale nodului. Colorantul adăugat în baza transparentă servește numai la marcarea loturilor, nu influențează resursa și proprietățile. Lista produselor finite este prezentată în catalogul produselor din poliuretan.
Un alt avantaj practic al turnării libere este posibilitatea de a turna poliuretanul pe armătura metalică. Roata cu butucul metalic, rola pe axa din oțel sau arborele cu scheletul metalic obțin suprafața de lucru rezistentă la uzură și miezul solid într-o singură piesă. Metalul se curăță, se degresează și se acoperă cu primer adeziv, după care poliuretanul se toarnă astfel încât după polimerizare stratul se ține pe bază pe toată durata de viață. O astfel de abordare combină rigiditatea metalului cu elasticitatea și rezistența la uzură a poliuretanului fără îmbinări cu buloane sau suduri.
Compararea poliuretanului turnat cu oțelul, cauciucul și UHMW-PE
Poliuretanul turnat ocupă nișa dintre cauciuc și metal: este mai rezistent la uzură și mai solid decât cauciucul, mai ușor și mai silențios decât oțelul, iar polietilena UHMW-PE o depășește la elasticitate. Tabelul reunește caracteristicile de referință ale materialelor din care se fabrică real piesele de uzură.
| Material | Abraziune DIN 53516, mm³ | Temp. de lucru, °C | Densitate, g/cm³ | Rezistență la rupere, MPa | Elasticitate la revenire, % |
|---|---|---|---|---|---|
| Poliuretan TIMOL | 38-39 | -60…+100 | 1,05-1,25 | 39-87 | 34-61 |
| Cauciuc NBR | 80-150 | -30…+100 | 1,0-1,3 | 10-25 | 20-45 |
| Cauciuc SBR | 100-200 | -40…+80 | 0,94-1,1 | 8-20 | 30-55 |
| UHMW-PE | 15-30 | -200…+80 | 0,93-0,95 | 17-45 | 5-10 |
| Oțel structural | n/d | -40…+500 | 7,7-7,9 | 370-700 | n/d |
Poliuretanul oferă cel mai bun echilibru: dintre elastomeri are cea mai mică abraziune, păstrând în același timp elasticitatea. UHMW-PE se uzează și mai puțin (15-30 mm³), dar elasticitatea la revenire este numai 5-10%, deci sub impact se deformează și nu amortizează. Oțelul câștigă la rezistență, dar este de câteva ori mai greu și corodează. Cauciucul cedează la uzură și pierde mai repede forma.
Economia înlocuirii cauciucului și metalului cu poliuretan
Efectul economic principal al tranziției la poliuretanul turnat este frecvența mai mică a înlocuirilor. Deoarece poliuretanul se uzează de câteva ori mai lent decât cauciucul, piesa servește un ciclu mai lung, iar timpii morți ai liniei pentru înlocuire scad. Pentru producția unde piesa de schimb se uzează în fiecare trimestru aceasta este un câștig direct în continuitatea lucrului.
Sfatul inginerului TIMOL: numărați nu prețul unei piese, ci costul nodului pe an cu includerea timpilor morți. Piesa ieftină din cauciuc, care se schimbă de patru ori pe sezon, în total iese mai scumpă decât cea din poliuretan care lucrează tot sezonul. Și amintiți-vă de căptușire: adesea nu are sens să turnați o piesă masivă monolitică, este suficient să aplicați un strat de poliuretan pe baza metalică, păstrând scheletul solid și adăugând suprafața de lucru rezistentă la uzură.
Al doilea factor de economie este renunțarea la echipamentul scump. Turnarea liberă nu necesită matrite sub presiune, deci fabricarea loturilor mici și a pieselor individuale conform desen este economic justificată, iar costul formei nu se distribuie pe mii de produse ca în producția de cauciuc. Aceasta este deosebit de vizibil la reparația echipamentului rar sau uzat, unde sunt necesare câteva piese de dimensiune nestandard. Lista lucrărilor uzinei este prezentată în secțiunea servicii.
Cum să comandați piese din poliuretan turnat la uzina TIMOL
Pentru comandă trimiteți desenul sau mostra uzată a piesei cu dimensiunile și ajustările, descrieți condițiile de lucru: tipul sarcinii, mediul de lucru, regimul de temperatură și duritatea dorită. Pe baza acestor date tehnologul va selecta rețeta poliuretanului turnat, va calcula geometria și va determina alocările pentru prelucrarea mecanică.
Fabricarea este posibilă de la o singură piesă la loturi de serie, inclusiv produse de gabarit și căptușire pe baza metalică. Tehnologia turnării libere face justificată chiar și comanda individuală conform desenul specific. Dacă nu aveți un desen gata, este suficient să trimiteți mostra uzată: tehnologul va măsura dimensiunile, va lua în calcul jocurile de lucru și va reproduce piesa cu corecția pentru uzura anterioară. O astfel de abordare este convenabilă când documentația originală a nodului este pierdută, iar producția trebuie restaurată rapid. Pentru a obține calculul și a formaliza fabricarea, contactați prin contactele uzinei TIMOL. Inginerii vor ajuta la selectarea materialului și vor organiza producția pentru nodul dumneavoastră.