Металлическая деталь, которую приходится менять ежеквартально из-за коррозии, или резиновый ролик, стирающийся за несколько недель на абразиве, останавливает линию именно тогда, когда это меньше всего нужно. Литьевой полиуретан закрывает обе проблемы: он изнашивается в 2-5 раза медленнее резины и не корродирует, как сталь. Ниже разберём, из чего складывается производство полиуретановых изделий на заводе ТИМОЛ, чем материал превосходит конкурентов в цифрах и как заказать деталь под собственный чертёж.
Что даёт литьевой полиуретан вместо резины и стали
Главная причина перехода на полиуретан, ресурс узла при тех же габаритах детали. Материал сочетает эластичность резины с прочностью пластика: он гасит удары и вибрацию, но при этом держит нагрузку на разрыв до 39-87 МПа, тогда как обычная резина рвётся уже при 8-25 МПа. Рабочий диапазон температур составляет от -60 до +100 °C, поэтому оборудование с полиуретановыми деталями спокойно стоит на открытых площадках и зимой, и летом.
Полиуретан не боится коррозии, грибка и плесени, хорошо держит бензин, технические масла и большинство кислот. Твёрдость регулируется в широких пределах, от 50 Shore A до 70 Shore D, поэтому одна и та же деталь может быть мягким демпфером или жёстким износостойким элементом в зависимости от выбранной марки. Это позволяет под каждый узел подобрать материал точно, а не брать компромисс.
Ещё одно практическое преимущество, поведение при ударе. Полиуретан упруго возвращает часть энергии удара вместо того, чтобы передавать её на конструкцию, поэтому детали работают тише металлических и гасят вибрацию. На шумных производствах это заметно снижает нагрузку на подшипники и рамы оборудования, а заодно улучшает условия труда персонала. Материал не имеет резкого химического запаха и безопасен в контакте с человеком, поэтому годится и для пищевых и фасовочных линий.
Сравнение полиуретана с резиной и сталью в цифрах
Проще всего увидеть разницу на стандартных инженерных показателях. В таблице ниже полиуретан сравнён с распространённой резиной SBR и конструкционной углеродистой сталью по данным справочников DIN 53516, ISO 37 и Matweb.
| Показатель | Литьевой полиуретан | Резина SBR | Углеродистая сталь (Ст3/Ст45) |
|---|---|---|---|
| Истирание DIN 53516 | 38-39 мм³ | 100-200 мм³ | н/д |
| Рабочая температура | -60 до +100 °C | -40 до +80 °C | -40 до +500 °C |
| Плотность | 1.05-1.25 г/см³ | 0.94-1.1 г/см³ | 7.7-7.9 г/см³ |
| Прочность на разрыв | 39-87 МПа | 8-20 МПа | 370-700 МПа |
| Твёрдость | 50 Shore A до 70 Shore D | 40-80 Shore A | 120-250 HB |
Читать таблицу надо так: по истиранию DIN 53516 полиуретан теряет 38-39 мм³ против 100-200 мм³ у SBR, то есть резина изнашивается в три-пять раз быстрее при одинаковых условиях. Сталь в этом тесте не участвует, поскольку метод рассчитан на эластомеры, поэтому для неё стоит отметка н/д. Зато по плотности полиуретан в шесть-семь раз легче стали: деталь того же размера весит заметно меньше, а это меньше нагрузки на подшипники, валы и опоры конструкции.
Технология свободного литья
Изделия ТИМОЛ изготавливают методом свободного литья жидкого полиуретана в открытые и закрытые формы. Жидкую композицию заливают в оснастку, где она полимеризуется и набирает заданную твёрдость. Такой подход не требует дорогих пресс-форм под высоким давлением, поэтому изготовление единичных деталей и малых партий под конкретный чертёж экономически оправдано.
Свободное литьё даёт ещё одно преимущество, свободу геометрии. Можно отлить сложное сито с конической перфорацией, толстостенную футеровочную плиту или фасонный ролик без дорогого переоснащения производства. Готовое изделие хорошо поддаётся механической обработке: его режут, обтачивают, сверлят и шлифуют под финальный размер, поэтому посадочные поверхности получаются точными. Подробнее о полном перечне услуг завода можно посмотреть в разделе услуги.
Твёрдость детали задают ещё на этапе подбора композиции, поэтому одно изделие может выходить мягким или жёстким без изменения чертежа, лишь сменой марки. Это удобно, когда тот же узел надо испытать в двух режимах: сначала отливают опытный образец, смотрят на характер износа в реальной работе, а потом корректируют марку под финальную серию. Для деталей, работающих на адгезию к металлической основе, поверхность под заливку зачищают и обезжиривают, чтобы полиуретановый слой держался прочно и не отслаивался под нагрузкой.
Где работают полиуретановые изделия
Литьевой полиуретан ТИМОЛ применяют в 12 отраслях, и в каждой он заменяет быстро изнашивающиеся детали. В горнодобывающей и металлургической сфере это сита для грохотов, футерование бункеров и желобов, износостойкие вставки. В сельском хозяйстве и пищевой промышленности это норийные ковши, скребки, уплотнения, детали транспортёров. На железнодорожном транспорте и в портах, это демпферные кольца, отбойники, износостойкие накладки.
Каталог завода охватывает втулки, ролики, колёса и бандажи, скребки, гидроциклоны, самопотечное оборудование, сита для грохотов, демпферные кольца, манжеты и другие узлы. Полный перечень типовых изделий собран в каталоге продукции, а нестандартные детали отливают под размер заказчика по готовому чертежу или техническому заданию.
Совет инженера: прежде чем заказывать новую деталь, отправьте на завод образец изношенной. По характеру износа технолог определит, какая твёрдость реально работает в вашем узле, и подберёт марку точнее, чем по одному лишь чертежу. Это экономит одну итерацию подбора материала.
Монтаж, футерование и восстановление
Полиуретановые детали монтируют стандартным крепежом, без специального инструмента: болтами, прижимными планками или посадкой на вал. Лёгкий вес упрощает установку больших футеровочных плит и сит, а эластичность материала позволяет надевать бандажи и манжеты без риска трещин. Обслуживание сводится к периодическому осмотру на механические повреждения и контролю затяжки крепежа.
Отдельное направление, восстановление изношенных узлов футерованием. Металлическую основу со стёртым покрытием отправляют на завод, зачищают до чистого металла и наносят новый слой полиуретана литьём. Восстановленный узел получает начальный ресурс по цене ниже новой детали в сборе. Такой подход особенно выгоден для крупных валов, барабанов и роликов, где сама металлическая основа ещё пригодна.
Как заказать изготовление под чертёж
Чтобы запустить изготовление, отправьте на завод чертёж, эскиз или образец детали и опишите условия работы узла: нагрузку, температуру, характер среды и абразива. На основе этих данных технолог подберёт твёрдость, рассчитает геометрию и назовёт срок. Справочную информацию о материале и его свойствах можно найти в разделе информация.
Завод ТИМОЛ в Днепре работает как со стандартными позициями каталога, так и с полностью индивидуальными деталями. Чтобы получить консультацию и расчёт под вашу задачу, обращайтесь через страницу контактов. Чем точнее опишете узел, тем быстрее получите готовое решение, которое проработает в разы дольше резины или стали.