Atunci când un arc de oțel cedează într-o matriță multipozițională, linia se oprește, iar cu capacul echipamentului ridicat mecanicul caută fragmentele de spire în tot locașul. Arcul din poliuretan nu permite un astfel de scenariu: nu se rupe în cioburi, ci pierde treptat cursa, astfel că uzura se observă din timp. Mai jos analizăm unde poliuretanul depășește oțelul și cauciucul în echipamentul de ștanțare, ce cifre confirmă aceasta și cum să comandați un arc conform desenului dumneavoastră.
Ce aduc arcurile din poliuretan în matriță și presă
Arcul din poliuretan returnează elementul de presare al matriței în poziția inițială la fel ca spirele de oțel, dar fără riscul ruperii prin oboseală și cu o caracteristică mai moale a forței. Se montează în extractoare, presoare, ejectoare și tampoane de matrițe de injecție, unde piesa lucrează la comprimare mii de cicluri la rând.
Principalul avantaj constă în caracterul de lucru. Spira de oțel are o caracteristică liniară rigidă și concentrează tensiunile în spire, deci cu timpul se fisurează lângă capăt. Poliuretanul se deformează pe tot volumul, acumulează energia și o restituie la descărcare. Elasticitatea la revenire a poliuretanului turnat este de 35 până la 65 la sută, adică materialul restituie cea mai mare parte a energiei aplicate, în loc să o disipe în căldură și deformare plastică.
Pentru proiectant aceasta înseamnă compactitate. Acolo unde arcul de oțel necesită un locaș lung pentru cursa completă a spirelor, elementul de poliuretan oferă forța necesară pe o cursă de lucru scurtă. Aceasta este critic pentru matrițele secvențiale compact compuse, unde fiecare milimetru de înălțime al pachetului contează.
Rezistența la mediul matriței este de asemenea importantă. Suprafața echipamentului este acoperită permanent cu lubrifiant și lichid de răcire-ungere, care atacă și slăbesc cauciucul obișnuit. Poliuretanul turnat are o rezistență excelentă la uleiurile tehnice, deci nu se umflă și nu pierde forța din cauza contactului cu acestea, iar intervalul de lucru -60 până la +100 °C îi permite să funcționeze atât în atelierul rece, cât și la încălzirea echipamentului în timpul ștanțării intensive.
Poliuretan față de arc de oțel și cauciuc: cifre
Răspuns direct: poliuretanul câștigă la rezistența la uzură și durabilitate la comprimare, oțelul la forța maximă și temperatură, iar cauciucul pierde față de ambele la durata de viață. Pentru ca decizia să fie fundamentată, comparăm caracteristicile cheie conform datelor de referință.
| Caracteristică | Poliuretan turnat (PU) | Cauciuc NBR | Oțel carbon (St3, St45) |
|---|---|---|---|
| Abraziune DIN 53516 | 38-39 mm³ | 80 până la 150 mm³ | n/d |
| Temperatură de lucru | -60 până la +100 °C | -30 până la +100 °C | -40 până la +500 °C |
| Densitate | 1,05 până la 1,25 g/cm³ | 1,0 până la 1,3 g/cm³ | 7,7 până la 7,9 g/cm³ |
| Rezistență la rupere | 25 până la 60 MPa | 10 până la 25 MPa | 370 până la 700 MPa |
| Elasticitate la revenire | 35 până la 65 % | 20 până la 45 % | n/d |
Două cifre din tabel rezolvă majoritatea disputelor în favoarea poliuretanului. La abraziune conform DIN 53516 poliuretanul pierde 38-39 mm³ față de 80 până la 150 mm³ la cauciucul NBR, adică în condiții reale de lucru rezistă considerabil mai mult. Referitor la parametrul canonic TIMOL, rezistența la uzură a poliuretanului este de 2-5 ori mai mare decât a cauciucului standard, și tocmai de aceea arcurile din acesta nu trebuie schimbate în fiecare lună.
Oțelul câștigă la două puncte: densitate 7,7 până la 7,9 g/cm³ oferă masă mare, iar rezistența la rupere 370 până la 700 MPa o forță limită foarte mare. De aceea, acolo unde este necesară forța maximă de presare în prese grele, oțelul rămâne la locul său. Dar oțelul nu amortizează impactul, corodează din lichidul de răcire-ungere și cedează prin oboseală. Poliuretanul este de șase-șapte ori mai ușor la același gabarit, nu se teme de uleiuri și lucrează în intervalul -60 până la +100 °C.
Sfatul inginerului: selectați duritatea arcului conform forței, nu invers. Pentru un extractor moale luați poliuretan aproape de 80 Shore A, pentru un presor rigid — mai aproape de 95 Shore A sau marginea inferioară a scalei D. Lăsați joc pentru expansiunea laterală: sub sarcină poliuretanul crește în diametru, și dacă locașul este strâmt, piesa va lucra la desfacere și se va obosi mai rapid.
Unde se montează arcurile și cum se instalează
Arcurile din poliuretan se montează în locașele echipamentului de ștanțare pe coloana de ghidare sau în gaura oarbă, unde lucrează la comprimare între placa mobilă și cea fixă. Pozițiile cele mai frecvente sunt extractor de bandă, presor-reținător de cute la ambutisare, ejector al piesei finite și tampon care limitează cursa glisierului.
Montajul este simplu: arcul se introduce pe tija de ghidare sau în alezaj astfel încât să lucreze strict pe axa de comprimare. Cerința principală este coaxialitatea și absența înclinării, deoarece sarcina laterală este dăunătoare oricărui elastomer. Capetele piesei se fac plane și paralele, pentru ca forța să se distribuie uniform și să nu se concentreze pe muchie.
Întreținerea se reduce la inspecția periodică. Poliuretanul nu se fisurează brusc, ci se tasează treptat și pierde înălțimea inițială, deci prin reducerea cursei de lucru se poate planifica înlocuirea înainte ca forța de presare să scadă sub normă. Aceasta elimină opririle accidentale caracteristice spirelor de oțel care cedează fără avertisment. Despre alte soluții rezistente la uzură pentru noduri de frecare citiți în secțiunea catalog.
Cum să alegeți duritatea, secțiunea și cursa
Alegerea începe cu forța necesară și cursa admisă, și abia sub acestea se selectează duritatea și secțiunea. Poliuretanul TIMOL se fabrică în intervalul de duritate de la 50 Shore A până la 70 Shore D, deci aceeași geometrie poate fi făcută moale de amortizare sau rigidă de forță.
Rigiditatea elementului depinde de trei parametri: duritatea materialului, aria secțiunii și înălțimea de lucru. Cu cât peretele este mai gros și duritatea mai mare, cu atât forța la aceeași comprimare este mai mare. Cu cât piesa este mai înaltă, cu atât cursa disponibilă este mai mare. De aceea, sub gabarirul limitat al locașului proiectantul balansează între duritate și secțiune pentru a obține caracteristica setată.
Este important să se prevadă rezervă de comprimare. Comprimarea de lucru a arcului din poliuretan se menține de obicei în limite care nu duc materialul la blocarea completă a volumului, altfel forța crește brusc și durata de viață scade. Tehnologul uzinei va calcula aceste limite pentru ciclul dumneavoastră, dacă se furnizează forța, cursa și gabarirul locașului. Aspectul selecției durității pentru chimia și abrazivul specific este dezvăluit în detaliu în secțiunea de referință.
Fabricarea arcurilor din poliuretan conform desen la uzina TIMOL
Arcurile din poliuretan pentru o matriță specifică pot fi comandate direct la uzina TIMOL din Dnipro. Turnăm produsele prin tehnologia turnării libere, ceea ce permite fabricarea atât a arcurilor cilindrice simple, cât și a elementelor profilate cu orificii pentru ghidaje, cu margini și centuri de ajustare pentru locașul dumneavoastră.
Tehnologia turnării libere nu necesită o matriță metalică costisitoare pentru fiecare tipodimensiune, deci este justificată economic atât pentru o piesă unică de reparație, cât și pentru o serie. Soluțiile de poliuretan se aplică în 12 ramuri industriale, de la prelucrarea metalelor la tehnica minieră, și în fiecare piesa se face conform condițiilor reale ale nodului.
Trimiteți desenul, schița sau mostra arcului de oțel uzat, și vom selecta duritatea, vom calcula forța și vom stabili termenul. Pentru consultare și calcul conform echipamentului dumneavoastră, contactați prin pagina de contacte.