Металева деталь, яку доводиться міняти щокварталу через корозію, або гумовий ролик, що стирається за кілька тижнів на абразиві, зупиняє лінію рівно тоді, коли цього найменше треба. Литтєвий поліуретан закриває обидві проблеми: він зношується у 2-5 разів повільніше за гуму і не кородує, як сталь. Нижче розберемо, з чого складається виробництво поліуретанових виробів на заводі ТИМОЛ, чим матеріал переважає конкурентів у цифрах і як замовити деталь під власне креслення.
Що дає литтєвий поліуретан замість гуми і сталі
Головна причина переходу на поліуретан, це ресурс вузла при тих самих габаритах деталі. Матеріал поєднує еластичність гуми з міцністю пластика: він гасить удари й вібрацію, але при цьому тримає навантаження на розтяг до 39-87 МПа, тоді як звичайна гума рветься вже при 8-25 МПа. Робочий діапазон температур становить від -60 до +100 °C, тому обладнання з поліуретановими деталями спокійно стоїть на відкритих майданчиках і взимку, і влітку.
Поліуретан не боїться корозії, грибка і плісняви, добре тримає бензин, технічні масла та більшість кислот. Твердість регулюється у широких межах, від 50 Shore A до 70 Shore D, тому одна й та сама деталь може бути м’яким демпфером або жорстким зносостійким елементом залежно від обраної марки. Це дозволяє під кожен вузол підібрати матеріал точно, а не брати компроміс.
Ще одна практична перевага, це поведінка при ударі. Поліуретан пружно повертає частину енергії удару замість того, щоб передавати її на конструкцію, тому деталі працюють тихіше за металеві й гасять вібрацію. На шумних виробництвах це помітно знижує навантаження на підшипники та рами обладнання, а заодно покращує умови праці персоналу. Матеріал не має різкого хімічного запаху й безпечний у контакті з людиною, тому годиться і для харчових та фасувальних ліній.
Порівняння поліуретану з гумою та сталлю в цифрах
Найпростіше побачити різницю на стандартних інженерних показниках. У таблиці нижче поліуретан порівняно з поширеною гумою SBR і конструкційною вуглецевою сталлю за даними довідників DIN 53516, ISO 37 та Matweb.
| Показник | Литтєвий поліуретан | Гума SBR | Вуглецева сталь (Ст3/Ст45) |
|---|---|---|---|
| Стирання за DIN 53516 | 38-39 мм³ | 100-200 мм³ | н/д |
| Робоча температура | -60 до +100 °C | -40 до +80 °C | -40 до +500 °C |
| Густина | 1.05-1.25 г/см³ | 0.94-1.1 г/см³ | 7.7-7.9 г/см³ |
| Міцність на розрив | 39-87 МПа | 8-20 МПа | 370-700 МПа |
| Твердість | 50 Shore A до 70 Shore D | 40-80 Shore A | 120-250 HB |
Читати таблицю треба так: за стиранням DIN 53516 поліуретан втрачає 38-39 мм³ проти 100-200 мм³ у SBR, тобто гума зношується у три-п’ять разів швидше за однакових умов. Сталь у цьому тесті не бере участі, оскільки метод розрахований на еластомери, тож для неї стоїть позначка н/д. Зате за густиною поліуретан у шість-сім разів легший за сталь: деталь такого самого розміру важить помітно менше, а це менше навантаження на підшипники, вали й опори конструкції.
Технологія вільного лиття
Вироби ТИМОЛ виготовляють методом вільного лиття рідкого поліуретану у відкриті та закриті форми. Рідку композицію заливають в оснастку, де вона полімеризується і набирає задану твердість. Такий підхід не вимагає дорогих прес-форм під високим тиском, тому виготовлення одиничних деталей і малих партій під конкретне креслення виходить економічно виправданим.
Вільне лиття дає ще одну перевагу, це свобода геометрії. Можна відлити складне сито з конічною перфорацією, товстостінну футерувальну плиту чи фасонний ролик без дорогого переоснащення виробництва. Готовий виріб добре піддається механічній обробці: його ріжуть, обточують, свердлять і шліфують під фінальний розмір, тому посадкові поверхні виходять точними. Детальніше про повний перелік послуг заводу можна подивитися у розділі послуги.
Твердість деталі задають ще на етапі підбору композиції, тому один виріб може виходити м’яким або жорстким без зміни креслення, лише зміною марки. Це зручно, коли той самий вузол треба випробувати у двох режимах: спершу відливають дослідний зразок, дивляться на характер зносу в реальній роботі, а потім коригують марку під фінальну серію. Для деталей, що працюють на адгезію до металевої основи, поверхню під заливку зачищають і знежирюють, аби поліуретановий шар тримався міцно й не відшаровувався під навантаженням.
Де працюють поліуретанові вироби
Литтєвий поліуретан ТИМОЛ застосовують у 12 галузях, і в кожній він замінює деталі, що швидко зношуються. У гірничодобувній та металургійній сферах це сита для грохотів, футерування бункерів і жолобів, зносостійкі вставки. У сільському господарстві та харчовій промисловості це ковші норійні, скребки, ущільнення, деталі транспортерів. На залізничному транспорті й у портах, це демпферні кільця, відбійники, зносостійкі накладки.
Каталог заводу охоплює втулки, ролики, колеса й бандажі, скребки, гідроциклони, самопливне обладнання, сита для грохотів, демпферні кільця, манжети та інші вузли. Повний перелік типових виробів зібрано у каталозі продукції, а нестандартні деталі відливають під розмір замовника за готовим кресленням або технічним завданням.
Порада інженера: перш ніж замовляти нову деталь, надішліть на завод зразок зношеної. За характером зносу технолог визначить, яка твердість реально працює у вашому вузлі, і підбере марку точніше, ніж за самим лише кресленням. Це економить одну ітерацію підбору матеріалу.
Монтаж, футерування і відновлення
Поліуретанові деталі монтують стандартним кріпленням, без спеціального інструмента: болтами, притискними планками або посадкою на вал. Легка вага спрощує установку великих футерувальних плит і сит, а еластичність матеріалу дозволяє натягувати бандажі й манжети без ризику тріщин. Обслуговування зводиться до періодичного огляду на механічні пошкодження і контролю затягування кріплень.
Окремий напрям, це відновлення зношених вузлів футеруванням. Металеву основу зі стертим покриттям надсилають на завод, зачищають до чистого металу і наносять новий шар поліуретану литтям. Відновлений вузол отримує початковий ресурс за ціну, нижчу за нову деталь у зборі. Такий підхід особливо вигідний для великих валів, барабанів і роликів, де сама металева основа ще придатна.
Як замовити виготовлення під креслення
Щоб запустити виготовлення, надішліть на завод креслення, ескіз або зразок деталі та опишіть умови роботи вузла: навантаження, температуру, характер середовища й абразиву. На основі цих даних технолог підбере твердість, розрахує геометрію і назве строк. Довідкову інформацію про матеріал і його властивості зібрано у розділі інформація.
Завод ТИМОЛ у Дніпрі працює як зі стандартними позиціями каталогу, так і з повністю індивідуальними деталями. Щоб отримати консультацію та розрахунок під ваше завдання, зверніться через сторінку контактів. Чим точніше опишете вузол, тим швидше отримаєте готове рішення, яке пропрацює у рази довше за гуму чи сталь.