Când în producție iese din funcțiune o bucșă nestandard, o rolă sau o roată dințată, iar originalul a fost scos din fabricație sau vine luni în șir, piesa este mai simplu de strunjit singur. Problema este în material: cauciucul nu menține forma la prelucrare, iar metalul este greu și corodează. Bara cilindrică din poliuretan, numită adesea cerc, oferă un semifabricat gata pentru prelucrarea pe strung cu proprietăți care depășesc atât cauciucul cât și plasticul rigid. Analizăm pentru ce piese se strunjesc din cercul de poliuretan, cu ce este mai bun față de alternative în cifre și cum să comandați semifabricatul la diametrul și duritatea necesare.
La ce este necesară bara din poliuretan
Cercul servește ca semifabricat universal pentru prelucrarea mecanică: din el se strunjesc bucșe, inele, role, roți, silentblocuri, amortizoare, ghidaje și chiar roți dințate sub sarcini moderate. În echipamentele de ștanțare bara din poliuretan înlocuiește arcurile din oțel ca element elastic de revenire, deoarece restabilește forma după compresiune fără oboseala metalului.
Avantajul principal al barei față de produsul finit este flexibilitatea: dispunând de un semifabricat în depozit, întreprinderea strunjește piesa necesară în câteva ore, fără a aștepta fabricarea la comandă. Aceasta este critic pentru serviciile de reparații, unde timpii morți ai liniei costă mai mult decât piesa în sine. Logica este aceeași ca pentru piesele de tip bucșe și inele din poliuretan, numai că semifabricatul este universal.
Setul tipic de piese care se strunjesc din cerc la fața locului ilustrează bine universalitatea sa. Bucșe de alunecare și inele distanțiere în transportoare și role, role de sprijin și rolete pentru ghidaje, roți dințate și pinioane sub sarcini moderate, împingătoare și cursoare, șaibe amortizoare sub îmbinările cu buloane. Fiecare dintre aceste piese în execuție din cauciuc ar servi de câteva ori mai puțin, iar în cea metalică ar cântări mai mult și ar transmite impactul rigid — de aceea bara cilindrică din poliuretan acoperă tocmai nișa unde sunt necesare simultan rezistența la uzură, ușurința și elasticitatea.
Poliuretanul se prelucrează bine: se strunjește, taie, găurește, frezează și rectifică cu sculă obișnuită. Mărcile mai moi necesită cuțit ascuțit și turații moderate pentru a evita încălzirea muchiei, semifabricatele mai rigide mai aproape de Shore D se comportă sub cuțit aproape ca plasticul structural.
Există și o limitare practică despre care merită să se știe din timp. Poliuretanul foarte moale în zona valorilor mici Shore A este dificil de strunjit: semifabricatul cedează sub cuțit și dimensiunea variază. Pentru piesele care vor fi strunjite pe strung este rațional să se prevadă o duritate mai mare, mai aproape de 90-95 Shore A sau în zona Shore D — atunci dimensiunea se menține stabil. Dacă piesa trebuie să fie moale și elastică, este mai avantajos să fie turnată direct în formă, nu strunjită din bară.
De ce bara din poliuretan și nu din alte materiale
Poliuretanul câștigă față de plasticele structurale rigide datorită combinației unice de rezistență la uzură cu elasticitate. Caprolonul, UHMW-PE și fluoroplasticul PTFE fiecare sunt puternici în câte ceva, dar niciunul nu oferă elasticitatea care salvează piesa la impact și vibrație.
Caprolonul (poliamidă PA6/PA66) este dur și rezistent, 60-85 MPa la rupere, dar elasticitatea sa la revenire este de numai 5-15%. Sub sarcina de impact piesa din caprolon se fisurează de-a lungul fibrei, în plus absoarbe umiditate până la 2-8% și din această cauză pierde precizia dimensiunilor. Poliuretanul cu revenire de 34-61% absoarbe impactul și restabilește forma, iar umiditatea practic nu o absoarbe.
UHMW-PE are o excelentă rezistență la abraziune și frecare mică, dar se deformează sub sarcina continuă, adică curge. Fluoroplasticul PTFE este chimic inert și alunecos, dar abraziunea sa este de 200-500 mm³, de câteva ori mai rău decât poliuretanul cu 38-39 mm³, și sub presiune curge și el. Poliuretanul menține și uzura și sarcina simultan, de aceea pentru piesele mobile și încărcate este mai practic.
Compararea materialelor pentru piesele prelucrate mecanic
Tabelul compară bara din poliuretan cu trei plastice structurale comune pentru prelucrarea mecanică. Cifrele de referință sunt luate din sursele standard de știința materialelor DIN 53516 și Matweb.
| Material | Abraziune DIN 53516, mm³ | Temp. de lucru, °C | Duritate | Elasticitate la revenire, % |
|---|---|---|---|---|
| Poliuretan TIMOL | 38-39 | -60…+100 | 85A-95A | 34-61 |
| Caprolon PA6/PA66 | 30-90 | -40…+100 | 75D - 85D | 5-15 |
| UHMW-PE | 15-30 | -200…+80 | 60D - 70D | 5-10 |
| Fluoroplastic PTFE | 200-500 | -200…+260 | 50D - 65D | n/d |
UHMW-PE câștigă formal la abraziune, 15-30 mm³, dar elasticitatea sa aproape zero îl face inutilizabil pentru nodurile de impact. Fluoroplasticul pierde zdrobitor la uzură, 200-500 mm³. Poliuretanul ocupă mijlocul de aur: abraziune mică plus elasticitate ridicată, inaccesibilă oricărui plastic rigid. De aceea bara cilindrică din poliuretan este mai universală decât polimerele structurale în piesele mobile și încărcate real.
Sfatul inginerului TIMOL: selectați duritatea semifabricatului pentru caracterul sarcinii, nu după principiul cu cât mai dur cu atât mai bine. Pentru piesele care lucrează la impact și amortizare luați poliuretan în zona Shore A — acesta absoarbe energia și nu se fisurează. Pentru ghidaje, roți dințate și piese la uzură sub presiune continuă luați partea superioară a intervalului, mai aproape de Shore D. Greșeala cu duritatea costă mai mult decât semifabricatul în sine, deoarece piesa prea moale va curge, iar cea prea rigidă se va sparge.
Ce să luați în considerare la cumpărarea barei din poliuretan
La cumpărarea cercului, orientați-vă după trei parametri: diametrul semifabricatului, duritatea și mediul chimic al lucrului viitoarei piese. Diametrul luați-l cu rezervă pentru prelucrare, pentru a îndepărta stratul exterior până la dimensiunea curată. Duritatea se stabilește la etapa turnării, deci trebuie determinată dinainte, pornind de la sarcina concretă.
Referitor la mediu, poliuretanul are o excelentă rezistență la uleiuri și lucrează liniștit în benzina, uleiul tehnic, apa sărată și soluțiile slabe. Contactul prelungit cu bazele concentrate și anumiți acizi agresivi este nedorit, deci pentru nodurile cu chimie solicitantă marca polimerului merită coordonată dinainte.
Un alt avantaj al poliuretanului ca semifabricat este că este chimic neutru și nu emite vapori toxici, deci piesele din el sunt permise acolo unde este importantă ecologia și igiena. Culoarea naturală a materialului este galben deschis, iar la necesitate în masă se introduc coloranți netoxici — de exemplu pentru marcarea de culori a pieselor după duritate. Sortimentul complet de semifabricate și produse vedeți în catalog, iar detaliile tehnologice ale prelucrării — în secțiunea de referință.
Cum să comandați bare din poliuretan la uzina TIMOL
Pentru comandă indicați diametrul necesar, lungimea, duritatea și, dacă este posibil, descrierea piesei pe care planificați să o fabricați. Dacă piesa finală este complexă sau merge în lot, tehnologii vor recomanda ce este mai avantajos: a strunjit din bară sau a turna imediat produsul în formă. Tehnologia turnării libere permite reproducerea atât a semifabricatului cilindric simplu, cât și a piesei finite conform desen.
Fabricarea este posibilă bucată cu bucată și în loturi, iar depozitul de semifabricate gata din Dnipro permite asigurarea diametrelor standard fără așteptare. Pentru serviciile de reparații aceasta înseamnă posibilitatea de a menține un stoc universal din care se strunjesc diverse piese la necesitate, în loc să se comande fiecare piesă separat.
Pentru consultare, selectarea durității și comandă contactați prin contactele uzinei TIMOL din Dnipro. Inginerii vor ajuta la determinarea parametrilor semifabricatului pentru piesa dumneavoastră și vor organiza fabricarea exact conform specificației tehnice.