Механик берёт металлическую заготовку, точит втулку, а через месяц узел снова стучит: сталь тяжёлая, корродирует и передаёт удар на посадочные места. Резиновый аналог не выточишь на станке, а капролоновая деталь трескается под ударной нагрузкой. Полиуретановый кругляк закрывает эту нишу: из него легко выточить деталь нужной формы, которая служит в разы дольше резины и держит удар лучше жёсткого пластика. Разберём, что делают из стержней, как полиуретан выглядит против других материалов в числах и как заказать кругляк под размер в Украине.
Что такое полиуретановый кругляк и зачем он нужен
Полиуретановый кругляк, это литой цилиндрический стержень, заготовка для механической обработки. Из стержня на токарном станке точат втулки, кольца, ролики, зубчатые колёса, направляющие, демпферы и сайлентблоки. Кругляк нужен там, где деталь проще и дешевле выточить из готовой заготовки, чем изготавливать отдельную литьевую форму, особенно для единичных или нестандартных деталей.
Материал хорошо поддаётся обработке резанием: его режут, сверлят, шлифуют и обтачивают без сколов и задиров, характерных для хрупких пластиков. Это позволяет механику быстро изготовить деталь нужной геометрии прямо на месте, имея запас стержней на складе. Для ремонтной службы это означает возможность заменить изношенный узел без ожидания литья отдельной детали.
Кругляк изготавливают по технологии свободного литья, поэтому доступны различные диаметры и длины под конкретные задачи. Вместе со стержнями завод льёт и готовые изделия: если деталь сложная, её проще заказать отлитой под размер, чем точить. Полный перечень изделий собран в каталоге полиуретановых изделий.
Выбор между точением из стержня и литьём готовой детали зависит от геометрии и тиража. Простые тела вращения, втулки, кольца, ролики, выгодно точить из кругляка, особенно когда нужна одна деталь или несколько штук. Сложный профиль, деталь с арматурой или серийная партия почти всегда дешевле в литье, потому что форма окупается на тираже, а механическая обработка каждой единицы отпадает. Механик держит запас стержней под срочные ремонты, а плановые и серийные детали заказывает отлитыми.
Свойства стержней и почему они заменяют металл
Главное преимущество полиуретанового кругляка перед металлической заготовкой, сочетание износостойкости, лёгкости и эластичности. Деталь из полиуретана служит дольше резиновой, легче стальной и, в отличие от капролона, не трескается под ударом. Это делает стержень универсальной заготовкой для узлов, работающих на истирание и циклическую нагрузку.
По истиранию DIN 53516 литьевой полиуретан теряет 38-39 мм³ против 100-200 мм³ у резины SBR, то есть изнашивается в несколько раз медленнее, а на практике ресурс достигает примерно десятикратного против обычной резины. Плотность 1.05-1.25 г/см³ против 7.7-7.9 у стали означает, что выточенная деталь выходит в 6-7 раз легче металлического аналога, при этом она не корродирует и гасит вибрацию.
Рабочий диапазон -60 до +100 °C позволяет ставить детали как на наружные узлы, так и в отапливаемые цехи. Твёрдость подбирают в диапазоне 50 Shore A до 70 Shore D: мягкие марки идут на амортизаторы и уплотнения, твёрдые, на втулки, колёса и направляющие. Эластичность отскока 34-61 % обеспечивает возврат формы после нагрузки, чего нет у жёсткого капролона. Подробнее о физике материала смотрите в разделе справочная информация.
Полиуретановый кругляк против стали, капролона и резины
Прямое сравнение по измеряемым параметрам показывает, когда кругляк выгоднее альтернативных заготовок. В таблице сведены справочные характеристики по стандартным испытаниям для материалов, конкурирующих в точёных деталях.
| Материал | Истирание DIN 53516, мм³ | Рабочая t, °C | Твёрдость | Прочность на разрыв, МПа | Плотность, г/см³ |
|---|---|---|---|---|---|
| Полиуретан ТИМОЛ | 38-39 | -60…+100 | 85A-95A | 39-87 | 1.05-1.25 |
| Капролон PA6/PA66 | 30-90 | -40…+100 | 75D - 85D | 60-85 | 1.13-1.15 |
| UHMW-PE | 15-30 | -200…+80 | 60D - 70D | 17-45 | 0.93-0.95 |
| Резина SBR | 100-200 | -40…+80 | 40A - 80A | 8-20 | 0.94-1.1 |
| Сталь конструкционная | н/д | -40…+500 | 120-250 HB | 370-700 | 7.7-7.9 |
Полиуретан сочетает низкое истирание с эластичностью, которой нет у жёстких пластиков. Капролон близок по износу, но его отскок мал, поэтому он трескается под ударом. UHMW-PE имеет ещё меньшее истирание, но деформируется под постоянной нагрузкой и не держит точный размер, а эластичность у него минимальная. Сталь выигрывает только по прочности на разрыв, но тяжелее в 6-7 раз, корродирует и передаёт удар. Для ударных и вибрационных узлов полиуретановый кругляк даёт наилучший баланс.
Совет инженера: для точёных втулок и колёс, работающих на посадку с натягом, выбирайте твёрдые марки ближе к 70 Shore D, потому что мягкий стержень хуже держит размер после обработки и даёт большую остаточную деформацию под нагрузкой. При точении не гоните станок на высоких оборотах: полиуретан греется и плывёт под резцом, поэтому лучше меньшая скорость и острый резец с хорошим отводом стружки.
Обработка и монтаж деталей из кругляка
Полиуретановый кругляк хорошо держит механическую обработку, но имеет свою специфику резания. Материал вязкий и греется под резцом, поэтому работают острым инструментом на умеренных оборотах с хорошим отводом стружки, иначе поверхность оплавляется и плывёт. Для чистого размера дают заготовке выстояться до цеховой температуры перед финишным проходом, потому что тёплый полиуретан после охлаждения немного меняет геометрию.
Готовую деталь монтируют в узел по штатным посадкам. Втулки и кольца садят на вал, ролики ставят на оси, направляющие крепят в имеющиеся пазы. Для деталей на посадку с натягом закладывают твёрдые марки ближе к 70 Shore D, которые меньше деформируются под усилием и точнее держат размер. Поскольку полиуретан упругий, при расчёте посадки учитывают его способность сжиматься: избыточный натяг создаёт лишнее трение и нагрев в работе.
Как заказать полиуретановый кругляк в Украине
Для заказа стержней укажите диаметр, длину и нужную твёрдость по Шору. Если вы будете точить деталь самостоятельно, возьмите запас по диаметру под припуск на обработку. Если же деталь сложная или нужна серия, выгоднее заказать готовые изделия, отлитые под размер по вашему чертежу или изношенному образцу, чем точить каждую по отдельности.
Завод изготавливает кругляк и детали по технологии свободного литья, поэтому доступны нестандартные размеры без дорогой оснастки. Это удобно для ремонтных служб, которым надо быстро восстановить изношенный узел, и для производств, переходящих с металла или резины на полиуретан. Отгрузка по всей Украине, а расположение завода в Днепре упрощает логистику.
Если вы заменяете металлическую или резиновую деталь на полиуретановую, пришлите изношенный образец или чертёж вместе с описанием условий работы. По образцу технолог определит, какая твёрдость и рецептура дадут нужный ресурс, и подскажет, выгоднее ли в этом случае точить деталь из стержня или отлить её под размер.
За расчётом под ваш чертёж, подбором твёрдости и заказом стержней или готовых деталей обращайтесь через контакты завода ТИМОЛ. Инженеры помогут определить оптимальный диаметр заготовки, подобрать марку под нагрузку и организуют изготовление под ваш узел.