Тянущий вал в упаковочной или полиграфической линии за несколько месяцев непрерывной работы протирается до канавок, и каждая замена останавливает всю линию. Металлический вал корродирует и передаёт удары, резиновое покрытие быстро стирается. Полиуретановое футерование восстанавливает геометрию вала и даёт покрытие, превосходящее по ресурсу и металл, и резину. Разберём, что даёт футерование валов, как выбрать материал в числах, подобрать твёрдость и толщину и заказать изготовление под чертёж.
Что даёт футерование валов полиуретаном
Футерование вала полиуретаном повышает ресурс рабочей поверхности и возвращает к жизни изношенную деталь, сохраняя дорогую металлическую сердцевину. Термин «футерование» происходит от немецкого Futter (подкладка) и означает защиту металлических частей механизма специальным покрытием, чаще всего полиуретаном.
Выигрыш прямой. Истирание полиуретана по DIN 53516 составляет 38-39 мм³ против 100-200 мм³ у резины SBR, то есть резинованное покрытие стирается в 3-5 раз быстрее. По сравнению с металлическим валом полиуретановый слой не корродирует, гасит удары и вибрацию, и имеет низкий коэффициент трения, поэтому часто не требует дополнительной смазки в паре с протягиваемым материалом. Покрытие можно наносить и на новое оборудование для защиты, и на уже изношенные части для ремонта, причём ремонт значительно дешевле замены техники и проходит быстрее, сокращая простой.
Где применяют полиуретановые валы
Полиуретановые валы работают практически во всех отраслях, заменяя резиновые и металлические аналоги. Наиболее широко их применяют в полиграфии и целлюлозно-бумажной отрасли, где прижимные и тянущие валы контактируют с краской, клеем и бумагой.
В деревообработке такие валы используют для нанесения лака и клея, разглаживания и ламинирования. В текстильном производстве, для протягивания, окрашивания и разглаживания тканей. В металлообрабатывающей и химической отраслях полиуретановые валы применяют для протягивания, прижатия и вытягивания материала, а также в производстве кожи. Общее требование всех этих узлов, сочетание износостойкости с мягким контактом, который не повреждает обрабатываемый материал. Готовые типы валов приведены в каталоге изделий.
Сравнение: полиуретан, резина и сталь в числах
Выбор покрытия вала сводится к трём вариантам: полиуретан, резинование или цельный металлический вал. Числа показывают, почему полиуретан вытесняет оба традиционных решения в узлах протягивания и прижатия.
| Характеристика | Полиуретан ТИМОЛ | Резина SBR | Сталь Ст3 |
|---|---|---|---|
| Истирание DIN 53516, мм³ | 38-39 | 100-200 | н/д |
| Рабочая температура, °C | -60…+100 | -40…+80 | -40…+500 |
| Плотность, г/см³ | 1.05-1.25 | 0.94-1.1 | 7.7-7.9 |
| Прочность на разрыв, МПа | 39-87 | 8-20 | 370-700 |
| Стойкость к смазкам | отличная | плохая | н/д |
| Стойкость к коррозии | отличная | хорошая | плохая |
| Гашение ударов | хорошее | хорошее | плохое |
Металлический вал выигрывает только по абсолютной прочности, но корродирует, тяжелее в 6-7 раз и не гасит удары, которые передаются на подшипники. Резина близка по весу, но в четыре раза быстрее стирается и боится масел, её стойкость к нефтепродуктам оценивается как плохая. Полиуретан берёт износостойкость и химическую стойкость, недостижимые для резины, при этом остаётся упругим и лёгким.
Выбор твёрдости и толщины покрытия
Твёрдость покрытия вала подбирают под его функцию и характер контакта. Диапазон полиуретана ТИМОЛ, от 50 Shore A до 70 Shore D, охватывает все режимы работы валов.
Более мягкие марки ближе к 50 Shore A выбирают для деликатного контакта, когда вал не должен продавливать или маркировать материал, например бумагу или ткань. Средний диапазон 80-95 Shore A, универсальный для тянущих и транспортных валов, где нужна упругость с сопротивлением истиранию. Твёрдые марки до 70 Shore D применяют под высокое давление и там, где важна точная неизменная геометрия, например в прокатных валах.
Практический совет: с полиуретаном на валах важно не завышать толщину слоя без расчёта. Толстый слой мягкого полиуретана под высокой скоростью и нагрузкой греется изнутри из-за гистерезиса, и покрытие может начать отслаиваться от металла именно из-за внутреннего нагрева, а не от внешнего износа. Для скоростных валов лучше тонкий слой более жёсткой марки. Назовите технологу скорость и нагрузку, и толщину с твёрдостью подберут в паре.
Толщину слоя рассчитывают под нагрузку и диаметр вала. Тянущие валы часто обходятся несколькими миллиметрами, а тяжелонагруженные прокатные участки требуют более толстого слоя для равномерного распределения давления. Технические данные по маркам приведены в разделе справочная информация.
Как заказать футерование валов на заводе ТИМОЛ
Заказать футерование или изготовление вала можно по чертежу, по образцу демонтированного вала или по эскизу с размерами. Технология свободного литья позволяет нанести покрытие на сердцевину сложного профиля, с металлической арматурой или посадочными местами под подшипники, причём экономически оправдано как для серии, так и для единичной ремонтной детали.
Для точного расчёта укажите диаметр и длину вала, посадку, тип подшипника, нагрузку, скорость вращения и температуру среды. По этим данным технолог подберёт марку полиуретана, твёрдость и толщину слоя. При необходимости работы выполняют на объекте.
Оформить заказ и получить расчёт можно через контакты завода ТИМОЛ, а полный перечень услуг приведён на странице услуги. Футерование валов полиуретаном сокращает простой узла и даёт ресурс, в разы превышающий резинованное покрытие.