Прокладка, это самая дешёвая деталь в узле и одновременно та, из-за которой чаще всего останавливают оборудование: продавило уплотнение, пошла течь масла или давления, и линия стоит до замены копеечного элемента. Резиновые прокладки набухают в масле, твердеют на морозе и продавливаются абразивом за несколько смен. Полиуретановые прокладки от завода ТИМОЛ держат более высокое давление, не боятся нефтепродуктов и имеют износостойкость примерно в 2-5 раза выше резины. Разберём, где такие прокладки работают, чем они выигрывают у резины, фторопласта и силикона, и как заказать уплотнение под ваш чертёж.
Что уплотняют полиуретановые прокладки
Полиуретановая прокладка герметизирует стык между деталями и компенсирует неровности поверхностей, не пропуская жидкость, газ или пыль. Под затяжкой она упруго деформируется, заполняет микронеровности фланцев и создаёт плотный контакт по всему периметру соединения.
Такие прокладки ставят во фланцевые соединения трубопроводов, крышки насосов и редукторов, гидравлические и пневматические узлы, разъёмные корпуса механизмов. Отдельный большой класс, это прокладки и уплотнения в амортизаторах и подвижных узлах, где прокладка не просто лежит, а работает под давлением и циклической нагрузкой.
Полиуретан особенно уместен там, где прокладка испытывает не только затяжку, но и трение, вибрацию или контакт с абразивными частицами. Гладкая плотная поверхность противостоит продавливанию твёрдыми включениями, а эластичность возвращает прокладку в форму после снятия нагрузки. Ассортимент уплотнительных изделий собран в каталоге.
Почему полиуретан вытесняет резину, фторопласт и силикон
Полиуретан сочетает прочность, износостойкость и стойкость к маслам, чем и выигрывает у традиционных материалов прокладок. Истирание по DIN 53516 у полиуретана 38-39 мм³, у резины SBR 100-200 мм³, у силиконовой резины 150-350 мм³, у фторопласта 200-500 мм³. Это означает, что в условиях трения и абразива полиуретановая прокладка изнашивается в разы медленнее любого из этих материалов.
Против резины полиуретан выигрывает в прочности и давлении. Прочность на разрыв у полиуретана 39-87 МПа против 8-20 МПа у SBR и 10-25 МПа у NBR. Сопротивление раздиру у полиуретана 40-120 кН/м, тогда как у большинства резин оно в несколько раз ниже. Поэтому под высоким давлением полиуретановая прокладка не рвётся по краю и не выдавливается в зазор так легко, как резиновая.
Фторопласт (PTFE) и силикон имеют свои сильные стороны, которые стоит честно учесть. PTFE химически инертен и выдерживает от -200 до +260 °C, силикон работает от -60 до +230 °C. Но оба имеют очень низкую износостойкость и склонность к ползучести под нагрузкой: PTFE течёт под постоянным давлением, силикон имеет прочность на разрыв лишь 5-12 МПа. Там, где главные требования, химическая инертность или экстремальная температура, выбирают их. Там, где прокладка несёт механическую нагрузку, трение и давление, полиуретан служит надёжнее.
| Материал | Истирание DIN 53516, мм³ | Рабочая t, °C | Прочность на разрыв, МПа | Сопротивление раздиру, кН/м | Стойкость к маслам |
|---|---|---|---|---|---|
| Полиуретан ТИМОЛ | 38-39 | -60…+100 | 39-87 | 40-120 | отличная |
| Резина NBR | 80-150 | -30…+100 | 10-25 | 10-50 | хорошая |
| Резина SBR | 100-200 | -40…+80 | 8-20 | 8-35 | плохая |
| Силиконовая резина | 150-350 | -60…+230 | 5-12 | 5-30 | умеренная |
| Фторопласт PTFE | 200-500 | -200…+260 | 15-35 | н/д | отличная |
Таблица показывает распределение ролей: силикон и PTFE выигрывают в температурном диапазоне, но уступают полиуретану в износе, прочности и сопротивлении раздиру в несколько раз, поэтому в механически нагруженных уплотнениях полиуретан остаётся рабочим выбором.
Совет инженера: под высокое давление выбирайте более жёсткий полиуретан и закладывайте минимальный монтажный зазор в соединении. Главный враг прокладки под давлением, это экструзия, когда материал выдавливается в щель между деталями и постепенно разрушается. Более жёсткая прокладка и плотная геометрия посадки убирают этот эффект. Для неровных или грубо обработанных фланцев, наоборот, берите более мягкий материал, который заполнит неровности и даст герметичность без чрезмерной затяжки.
Эксплуатация и пределы применения
Чтобы прокладка служила весь расчётный ресурс, важно не выходить за рабочие условия материала. Длительная работа при температуре выше +100 °C ускоряет усталость полиуретана, поэтому для горячих узлов рецептуру согласовывают отдельно или выбирают другой материал. Постоянный контакт с ароматическими растворителями, кетонами и концентрированными кислотами также нежелателен и требует проверки совместимости.
В штатном диапазоне полиуретановая прокладка ведёт себя предсказуемо: держит масло, воду, слабые кислоты и щёлочи, нефтепродукты, растворы солей, стойка к озону и ультрафиолету при работе на открытом воздухе. Это выгодно отличает её от резины SBR и натурального каучука, которые на солнце и в масле деградируют быстро.
Правильный монтаж не менее важен, чем материал. Поверхности под прокладку очищают от старого уплотнителя, ржавчины и задиров, затяжку выполняют равномерно по периметру, а усилие дозируют так, чтобы прокладка уплотнилась, но не выдавилась полностью. Технологию литья и подготовки поверхностей описано в разделе справочная информация.
Отрасли применения полиуретановых прокладок
Полиуретановые прокладки востребованы в отраслях, где уплотнение работает под давлением, вибрацией или в контакте с маслом и абразивом. Общая номенклатура завода охватывает 12 отраслей промышленности, и прокладки нужны почти в каждой из них.
Гидравлика и пневматика используют полиуретановые уплотнения за их способность держать давление без экструзии. Насосное и компрессорное оборудование ценит стойкость к маслам и износу в местах разъёмов. Сельскохозяйственная и пищевая техника выбирает полиуретан за стойкость к влаге и моющим средам и за то, что прокладка не корродирует. Горнодобывающая и металлургическая отрасли применяют полиуретановые прокладки там, где в среде присутствуют абразивные частицы, продавливающие резину.
Во всех этих случаях полиуретан решает общую задачу: продлить интервал между заменами дешёвой, но критической детали и устранить течи, из-за которых останавливается линия. Часто экономический эффект даёт не стоимость самой прокладки, а сокращение внеплановых остановок: одна течь в гидросистеме под нагрузкой способна обойтись дороже годового запаса уплотнений. Подробнее о подборе материала под задачу читайте в разделе услуги.
Как заказать полиуретановые прокладки под размер
Для заказа предоставьте чертёж или образец прокладки с размерами и опишите условия работы: давление, рабочую среду, температуру и характер нагрузки. По этим данным технолог подберёт твёрдость, рецептуру полимера и геометрию уплотнения.
Завод ТИМОЛ изготавливает прокладки любой формы методом свободного литья: кольцевые, фланцевые, фигурные, с отверстиями и закладными элементами. Выполняются как единичные прокладки под ремонт конкретного узла, так и серийные партии под оборудование.
За консультацией, расчётом под ваше давление и заказом обращайтесь через контакты завода ТИМОЛ. Инженеры помогут подобрать материал и изготовить уплотнение под ваше соединение.