Inginerii confundă frecvent două materiale diferite sub același nume poliuretan și se miră apoi de ce piesa cumpărată s-a comportat diferit de așteptări. Poliuretanul termoplastic TPU și poliuretanul turnat sunt materiale diferite ca structură și metodă de fabricare, deși produsele finite din ele arată aproape la fel. Vom analiza ce este TPU, unde sunt punctele sale forte și de ce pentru piesele rezistente la uzură cu sarcini uzina TIMOL toarnă tocmai poliuretan turnat.
Ce este poliuretanul termoplastic
Poliuretanul termoplastic este un elastomer care se comportă ca un termoplastic: sub încălzire se topește, capătă formă prin extrudare sau turnare sub presiune, iar după răcire se solidifică. Principala diferență practică constă în faptul că TPU poate fi retopită — adică deșeurile și rebuturile merg la reciclare. Ca bază chimică TPU există pe poliesteri simpli sau complecși: poliesterii simpli dau rezistență mai bună la hidroliză și temperaturi joase, cei complecși adaugă rezistență la tracțiune și recuperare rapidă a formei.
Tocmai această capacitate de a ajusta proprietățile la etapa sintezei face poliuretanii atât de flexibili în aplicare. TPU combină elasticitatea cauciucului cu rigiditatea plasticului, este rezistent la uleiuri și abraziune, menține forma la deformare. Tocmai datorită prelucrabilității și posibilității profilării fine el se prelucrează convenabil în masă.
Unde se aplică TPU
Poliuretanul termoplastic este ideal acolo unde sunt necesare profile flexibile subțiri și loturi mari. Aplicațiile clasice sunt izolația de cablu și conductori, furtunurile de înaltă presiune, foliile și membranele, tălpile de încălțăminte, huse și inserții de protecție. În aceste sarcini se apreciază tocmai capacitatea TPU de a se forma prin extrudare în profil subțire stabil și de a fi reciclat.
Totuși în piesele industriale cu pereți groși și sarcini situația este diferă. Căptușeala buncărelor, cupele elevatoarelor, rolele, bucșele, racletele și etanșările lucrează cu strat gros la sarcini unitare mari și impact. Aici este mai important nu prelucrabilitatea, ci comportamentul piesei masive sub sarcină, și această sarcină o acoperă mai bine poliuretanul turnat.
Poliuretanul turnat față de plasticele rigide: cifre
Pentru a înțelege de ce pentru uzură se alege poliuretanul turnat, este util să îl comparăm cu plasticele constructive rigide, cu care de asemenea se compară frecvent. Poliuretanul turnat combină abraziunea mică cu elasticitatea, în timp ce caprolonul și polietilena cu masă moleculară ultraînaltă câștigă la rigiditate, dar nu au aproape deloc elasticitate la revenire.
| Indicator | Poliuretan turnat (PU) | Caprolon (PA6) | UHMW-PE |
|---|---|---|---|
| Abraziune DIN 53516 | 38-39 mm³ | 30-90 mm³ | 15-30 mm³ |
| Temperatură de lucru | -60 până la +100 °C | -40 până la +100 °C | -200 până la +80 °C |
| Rezistență la rupere | 39-87 MPa | 60-85 MPa | 17-45 MPa |
| Duritate Shore | 50 Shore A până la 70 Shore D | 75-85 Shore D | 60-70 Shore D |
| Elasticitate la revenire | 34-61 % | 5-15 % | 5-10 % |
Diferența cheie se vede în ultimul rând: elasticitatea la revenire a poliuretanului 34-61% față de 5-15% la caprolon. Aceasta înseamnă că poliuretanul amortizează impactul și revine la formă, iar plasticul rigid transmite impactul pe structură și se poate fisura fragil. La abraziune poliuretanul și UHMW-PE sunt apropiați, dar poliuretanul este în același timp elastic, deci câștigă pe nodurile unde există simultan abraziv și impact.
Sfatul inginerului: selectați materialul după caracterul sarcinii, nu după denumire. Dacă nodul poartă impact și vibrație, este necesară elasticitatea, și atunci poliuretanul turnat în zona 80-95 Shore A lucrează mai bine decât orice plastic rigid. Dacă este necesară doar o ghidare de alunecare rigidă cu frecare mică fără impacturi, atunci caprolonul sau polietilena sunt mai potrivite. Nu transferați automat marca de la un nod la altul.
De ce TIMOL toarnă și nu extrudează
Tehnologia turnării libere permite turnarea piesei de orice grosime și formă conform desenului sau mostrei clientului fără o matriță costisitoare. Poliuretanul lichid se toarnă în formă, se întărește chimic, după care piesa trece prelucrarea mecanică la dimensiunea finală. Această abordare este economică atât pentru piesele individuale, cât și pentru seriile mici, ceea ce nu oferă extrudarea TPU, calculată pentru profilul subțire de masă.
Tocmai de aceea pentru produsele industriale rezistente la uzură uzina alege poliuretanul turnat, nu cel termoplastic. Pozițiile tipice sunt reunite în catalog, iar mai detaliat despre material și proprietățile sale citiți pe pagina informații de referință.
Cum să alegeți și să comandați
Alegerea între poliuretanul termoplastic și cel turnat se reduce la tipul piesei. Profilul flexibil subțire, folia sau cablul — aceasta este teritoriul TPU. Piesa groasă cu sarcini la abraziv și impact — aceasta este poliuretanul turnat. Dacă nu sunteți sigur cărui tip îi aparține sarcina dumneavoastră, este mai simplu să descrieți condițiile de lucru ale nodului, și tehnologul va indica materialul.
Concluzie practică
Poliuretanul termoplastic și cel turnat nu sunt sinonime, ci două materiale pentru sarcini diferite: TPU pentru profile subțiri și loturi de masă, cel turnat pentru piese rezistente la uzură cu sarcini la dimensiune. Descrieți nodul dumneavoastră și trimiteți desenul sau mostra la uzina TIMOL prin contacte, și inginerii vor selecta materialul, duritatea și vor calcula fabricarea. Lista serviciilor este disponibilă în secțiunea servicii.