Металева деталь, що зношується щокварталу, і зупинка лінії через поламаний скребок, це типова ситуація для виробництв з абразивом і ударним навантаженням. Литтєвий поліуретан вирішує її, бо в тих самих вузлах служить у рази довше за метал і гуму. Завод ТИМОЛ у Дніпрі виготовляє поліуретанові деталі за технологією вільного лиття під креслення замовника. Розберемо, як влаштоване це виробництво, для яких галузей воно працює й чому поліуретан витісняє інші матеріали.
Як влаштоване виробництво деталей з поліуретану
Виробництво деталей з поліуретану в Україні на заводі ТИМОЛ будується навколо технології вільного лиття. Суть у тому, що рідкий поліуретан заливають у форму без високого тиску, після чого він полімеризується й набуває заданих властивостей. На відміну від лиття під тиском, цей метод не потребує дорогих металевих пресформ під кожен виріб, тому виготовлення одиничних і дрібносерійних деталей стає економічно виправданим.
Процес починається з креслення або зразка. Технолог визначає твердість і склад під умови роботи вузла, після чого готують форму й ллють деталь. Для виробів на металевій основі, наприклад роликів чи футерувальних валів, металеву поверхню зачищають, знежирюють і грунтують адгезивом, а вже потім заливають поліуретаном. Через це зчеплення полімеру з металом виходить настільки міцним, що деталь зношується раніше, ніж рветься зʼєднання.
Технологія вільного лиття: чому вона гнучка
Вільне лиття дає головну перевагу, свободу геометрії й розмірів. Одним методом виготовляють і великі футерувальні листи для бункерів, і дрібні втулки чи ущільнення, не змінюючи дорогого оснащення. Це критично для промисловості, де часто потрібна не серія в тисячі штук, а конкретна деталь під вузол, якого вже немає у продажу.
Твердість регулюють у широкому діапазоні, від 50 Shore A до 70 Shore D, тобто від пружних виробів, що гасять удар, до жорстких конструкційних деталей, які тримають абразив і тиск. Той самий базовий матеріал під різні задачі дає різні характеристики, і саме технолог підбирає потрібну комбінацію. Докладніше про властивості матеріалу зібрано у розділі довідкова інформація.
Порівняльна таблиця: поліуретан проти металу й гуми
Щоб вибір матеріалу був обґрунтованим, наведемо характеристики зі стандартних довідників поряд з перевіреними даними поліуретану ТИМОЛ. Таблиця показує, де поліуретан обходить сталь і гуму, а де вони зберігають перевагу.
| Характеристика | Поліуретан ТИМОЛ | Сталь Ст3 | Гума SBR |
|---|---|---|---|
| Стирання DIN 53516, мм³ | 38-39 | н/д | 100-200 |
| Робоча температура, °C | -60…+100 | -40…+500 | -40…+80 |
| Густина, г/см³ | 1,05-1,25 | 7,7-7,9 | 0,94-1,1 |
| Міцність на розрив, МПа | 39-87 | 370-700 | 8-20 |
| Стійкість до корозії | не кородує | низька | не кородує |
| Гасіння вібрації й удару | добре | погане | добре |
Сталь незамінна там, де потрібні гранична міцність або температура понад +100 °C, але вона важка, кородує й передає удари на конструкцію. Гума дешевша, проте зношується у три-десять разів швидше. Поліуретан дає баланс зносостійкості, малої ваги й гасіння ударів, тому в багатьох вузлах замінює обидва матеріали.
Порада інженера ТИМОЛ: коли замовляєте виготовлення під зношений вузол, надсилайте не тільки стару деталь, а й замір посадкового місця. Зношений зразок дає занижені розміри, і копіювання по ньому повторить дефект. По кресленню або по гнізду ми відновимо правильну геометрію й підберемо твердість під ваше навантаження, це різниця між деталлю, що просто стане, і деталлю, що прослужить весь ресурс.
Для яких галузей працює завод
Литтєвий поліуретан застосовують у 12 галузях, і виробнича номенклатура це відображає. Для сільського господарства ллють висівні й транспортні деталі, для гірничодобувної, футерування бункерів, жолобів і трубопроводів, для металургії, ролики й скребки, для комунального господарства, колеса й ущільнення. Харчова й фармацевтична галузі отримують деталі, що контактують з продуктом, за узгодженням складу матеріалу.
Така широта пояснюється універсальністю самого поліуретану: один матеріал закриває задачі зносу, удару й хімічної стійкості, які раніше вирішували різними деталями з різними слабкими місцями. Підприємству зручно замовляти цілі групи виробів в одного виробника з передбачуваними характеристиками. Огляд типової продукції зібраний у каталозі поліуретанових виробів.
Чому поліуретан замінює метал і пластик
Головна причина переходу на поліуретан, це поєднання довговічності й малої ваги. Деталь того самого обʼєму важить приблизно у шість-сім разів менше за сталеву, не кородує й гасить вібрацію, яку метал передає на раму. При цьому за зносостійкістю в абразивних вузлах поліуретан переважає і гуму, і багато пластиків, зберігаючи еластичність, якої тверді пластики не мають.
Практичний ефект простий: рідша заміна, менший простій лінії, нижчі витрати на обслуговування. Там, де сталевий скребок треба міняти щокварталу, поліуретановий ходить значно довше, а полегшення конструкції знижує навантаження на приводи й опори. Саме тому промислові підприємства планово переводять вузли зносу на литтєвий поліуретан.
Підсумок і замовлення виготовлення
Виробництво деталей з поліуретану в Україні за технологією вільного лиття дає підприємствам гнучке рішення: деталь під конкретне креслення, потрібну твердість від 50 Shore A до 70 Shore D і зносостійкість, що переживає метал і гуму. Завод ТИМОЛ у Дніпрі закриває задачі 12 галузей, від одиничних нестандартних деталей до серійних футерувальних і конвеєрних виробів.
Щоб замовити виготовлення за кресленням чи зразком або отримати консультацію щодо матеріалу під ваш вузол, звертайтеся через контакти заводу. Технолог підбере твердість, склад і геометрію під умови роботи вашої деталі й розрахує оптимальну партію.