Inelul de etanșare costă puțin, dar ieșirea sa din funcțiune oprește presa hidraulică, pierde presiunea în cilindru și inundă nodul cu ulei. Când inelul din cauciuc se întărește, se fisurează și începe să lase să treacă la fiecare câteva luni, personalul de reparații îl schimbă din nou și din nou, iar linia stă. Inelele de poliuretan TIMOL au rezistență la uzură de 2-5 ori mai mare decât cauciucul standard, mențin presiunea fără deformare reziduală și lucrează în intervalul de la -60 la +100 °C. Mai jos analizăm unde lucrează astfel de inele, cu ce depășesc cauciucul, silicona și fluoroplasticul, cum să alegeți duritatea și să comandați fabricația conform desen.
Unde se aplică inelele de poliuretan
Inelele de poliuretan stau acolo unde este necesară etanșeitatea sub presiune și rezistența la frecare simultan. Acestea sunt etanșările cilindrilor hidro și pneumatici, armăturile de închidere, îmbinările cu flanșă ale conductelor, grupele de tijă și piston, nodurile care lucrează în apă, ulei și soluții slab agresive. Inelul se apasă pe suprafețe și asigură o strângere etanșă, iar elasticitatea poliuretanului compensează microneregularitățile și bătaia.
În nodurile mobile inelul suferă frecări constante de tijă sau cilindru. Tocmai aici poliuretanul câștigă față de cauciuc cel mai mult: conform abraziunii DIN 53516 la poliuretan este 38-39 mm³, în timp ce la cauciucul SBR acest indicator ajunge la 100-200 mm³, adică cauciucul se uzează de câteva ori mai rapid la o cursă identică a tijei. În îmbinările statice inelul îndeplinește rolul de garnitură de etanșare, și aici este importantă capacitatea materialului de a menține forma sub comprimare prelungită fără deformare reziduală.
Tehnologia turnării libere permite fabricarea inelului de orice secțiune: circulară, dreptunghiulară, ovală, cu teșitură sau profil complex pentru locașul specific. Tipodimensiunile gata și fabricarea conform desen sunt prezentate în catalogul produselor din poliuretan.
De ce poliuretanul depășește cauciucul, silicona și fluoroplasticul
Poliuretanul combină rezistența la uzură, rezistența mecanică și elasticitatea într-o proporție neatinsă de materialele clasice pentru etanșări. Cauciucul este etanș, dar se uzează rapid și îmbătrânește; fluoroplasticul este chimic inert, dar are rezistență scăzută la uzură; silicona suportă temperatura, dar este slabă la sfâșiere. Poliuretanul acoperă simultan toate cele trei puncte slabe.
Comparativ cu cauciucul NBR (abraziune 80-150 mm³) și SBR (100-200 mm³) poliuretanul pierde la testul abraziv numai 38-39 mm³. Rezistența la rupere la poliuretan este de 39-87 MPa față de 10-25 MPa la cauciucul nitrilic, deci inelul nu se rupe pe muchii și menține mai bine strângerea. Silicona acoperă un interval larg de temperaturi, dar abraziunea sa este de 150-350 mm³, iar rezistența la rupere numai 5-12 MPa, deci ca etanșare de lucru sub presiune nu concurează. Fluoroplasticul are frecare minimă și inertitate chimică, dar abraziunea sa de 200-500 mm³ și tendința la fluaj sub sarcină îl fac mai potrivit pentru inelele de alunecare antifricționale decât pentru etanșările solicitate.
Un alt avantaj al poliuretanului este memoria mecanică. După eliminarea presiunii materialul revine la forma inițială, în timp ce cauciucul cu timpul dă o deformare reziduală și nu mai etanșează. Aceasta prelungește direct intervalul dintre reparații.
Tabelul comparativ al materialelor pentru inele de etanșare
| Material | Abraziune DIN 53516, mm³ | Temp. de lucru, °C | Duritate | Rezistență la rupere, MPa | Elasticitate la revenire, % |
|---|---|---|---|---|---|
| Poliuretan TIMOL | 38-39 | -60…+100 | 85A-95A | 39-87 | 34-61 |
| Cauciuc NBR | 80-150 | -30…+100 | 40A - 90A | 10-25 | 20-45 |
| Cauciuc SBR | 100-200 | -40…+80 | 40A - 80A | 8-20 | 30-55 |
| Silicon VMQ | 150-350 | -60…+230 | 20A - 80A | 5-12 | 40-65 |
| Fluoroplastic PTFE | 200-500 | -200…+260 | 50D - 65D | 15-35 | n/d |
Tabelul arată de ce în etanșările mobile solicitate poliuretanul nu are egal printre elastomeri: cea mai mică abraziune (38-39 mm³) se combină cu cea mai mare rezistență la rupere (39-87 MPa). Silicona și fluoroplasticul câștigă numai la intervalul de temperaturi, deci se aleg strict pentru condiții termorezistente sau chimic agresive, unde uzura nu este determinantă.
Sfatul inginerului TIMOL: pentru etanșările mobile ale cilindrilor hidraulici luați duritatea mai aproape de limita superioară a intervalului (65-70 Shore D pentru pistoane și tije solicitate), ca inelul să nu fie extrudat în joc sub presiune ridicată. Pentru inelele de etanșare statice, unde trebuie să compensați neregularitățile flanșei, alegeți mărci mai moi în zona 70-90 Shore A. Și întotdeauna verificați raza secțiunii și lățimea canelurii înainte de comandă: inelul trebuie să umple locașul fără comprimare excesivă.
Cum se alege inelul pentru nodul specific
Alegerea începe cu geometria locașului. Pentru inelul cu secțiune circulară sunt necesare diametrele interior și exterior, raza secțiunii și dimensiunile canelurii. Pentru inelele dreptunghiulare și profilate este necesar desenul profilului. Aceste dimensiuni determină strângerea și etanșeitatea îmbinării.
Apoi se evaluează condițiile de lucru. Presiunea de lucru și viteza de mișcare a tijei determină duritatea: cu cât presiunea este mai ridicată, cu atât inelul trebuie să fie mai rigid pentru a evita extrudarea în joc. Temperatura mediului trebuie să se încadreze în intervalul -60 la +100 °C, în care poliuretanul păstrează elasticitatea și nu se fragilizează. Tipul mediului — ulei, apă, acid slab sau soluție de săruri — influențează alegerea rețetei polimerice.
Separat se ține cont de montaj. Inelul se instalează în canelură sau pe suprafața de locaș cu strângerea recomandată, fără răsucire și deteriorarea muchiilor. Teșitura corectă la intrarea în cilindru și suprafața curată fără bavuri prelungesc resursa etanșării. Recomandările tehnice privind alegerea și montajul sunt reunite în secțiunea informații de referință.
Fabricarea inelelor de poliuretan conform dimensiune
Inelele de tipodimensiuni nestandard se fabrică prin turnare liberă în formă conform desenului sau mostrei clientului. Mai întâi se coordonează geometria secțiunii, duritatea și rețeta pentru mediu, apoi se fabrică echipamentul și se toarnă poliuretanul. Polimerizarea are loc la temperatura controlată, după care produsul se verifică la conformitatea dimensiunilor.
Această abordare permite reproducerea chiar și a inelului scos din fabricație sau a celui de import, pentru care e greu de găsit o înlocuire. Este suficient să furnizați mostra sau inelul vechi pentru măsurare. Volumul comenzii este flexibil: de la o singură piesă pentru reparație urgentă până la loturi de serie pentru întreținerea planificată a parcului de echipamente.
Pentru a comanda inele pentru nodul dumneavoastră sau pentru a obține consultare privind alegerea durității și materialului, contactați prin contactele uzinei TIMOL. Inginerii vor ajuta la selectarea profilului, calculul strângerii și vor organiza fabricarea conform cerințele dumneavoastră.