Her çeyrekte değiştirilmek zorunda kalınan metal veya kauçuk parça, bütçeyi yedek parça fiyatıyla değil, her değişimdeki durak süreleriyle tüketir. Dökme poliüretan bu döngüyü kırar: serbest döküm teknolojisiyle gerekli sertlikte parça dökülür; bu parça kauçuktan kat kat daha uzun dayanır ve çelikten 6-7 kat daha hafiftir. TIMOL fabrikası 12 sektör için dökme poliüretandan ürün üretmektedir. Aşağıda malzeme özelliklerini, sertlik skalasını, kauçuk ve metalin değiştirilmesinin ekonomisini ve ölçüye göre parça sipariş sürecini inceleyeceğiz.
Dökme poliüretanın endüstriyel ünitede sağladıkları
Dökme poliüretan; aşınma direncini, esnekliği ve kimyasal dayanımı tek bir malzemede birleştiren evrensel bir yapı elastomeridir. DIN 53516 aşınması 38-39 mm³’tür; yani aşınma direnci standart kauçuğa kıyasla yaklaşık 10 kat daha yüksektir. Poliüretan parçaların kauçuğun haftalarca dayandığı abrazif ortamda dayanabileceği yerin ana nedeni budur.
İkinci güçlü yön, biçim geri kazanımıyla birlikte elastikiyettir. Sıkıştırma ve darbede poliüretan deformasyona uğrar; ardından %34-61 geri sekme elastikiyeti sayesinde geometrisine geri döner. Darbeleri ve gürültüyü emer; ancak uzun süreli yük altındaki kauçuk gibi kalıcı deformasyon almaz. Bu onu amortisörler, contalar ve söndürücüler için uygun kılar.
Üçüncü avantaj, ortama ve sıcaklığa karşı dirençtir. Dökme poliüretan -60 ile +100 °C arasında çalışır; petrol ürünlerini, yağları, zayıf asit ve alkalileri, tuz çözeltilerini tutar. Çeliğin aksine korozyona uğramaz; doğal kauçuk gibi ozondan hızla yaşlanmaz. Bu sayede tek parça aynı anda birden fazla gereksinimi karşılayabilir; bu gereksinimlerin her biri ayrı malzemeler için uzlaşma gerektiren durumlarda: çeliğin aşınma bakımından gerekli olduğu ancak korozyon bakımından sorunlu olduğu; kauçuğun esneklik bakımından uygun olduğu ancak yağı tutamadığı yerlerde poliüretan çoğunlukla tüm koşulları aynı anda karşılayan tek malzeme olarak öne çıkar. Özelliklerin daha geniş açıklaması referans bilgi bölümünde mevcuttur.
Serbest döküm teknolojisi ve sertlik skalası
Serbest döküm; iki bileşenli poliüretan karışımının yüksek basınç olmaksızın bir kalıba dökülmesidir. Polimer tabanı ve izosiyanat sertleştirici karışımı iyi akışkanlığa sahiptir; bu nedenle kendi ağırlığıyla kalıbı doldurur ve geometriyi hassas biçimde yeniden oluşturur. Bu tür döküm aparatı, kauçuk vulkanizasyon kalıplarından daha ucuzdur; bu nedenle tek parça imalatı bile anlamlıdır.
Bitmiş ürünün sertliği, döküm aşamasında 50 Shore A ile 70 Shore D arasında formülasyonla belirlenir. A skalasına yakın yumuşak bileşimler söndürücüler, contalar ve elastik kalıplar için; D skalasına yakın sert olanlar ise yüklü kaymalı yataklar, rulolar ve ağır yüklü tekerlekler için seçilir. Kaplamalar ve abrazif ortamda çalışan parçalar Shore A aralığının üst kısmında, 80-95 Shore A üretilir; burada esneklik aşınmayı tutar. Bu aralık içinde belirli göreve yönelik aşınma direnci ve kimyasal dayanım da ayarlanabilir.
Kontrollü formülasyon, aynı parçanın gerçek ünite koşullarına göre daha yumuşak veya daha sert yapılabileceği anlamına gelir. Şeffaf tabana boya yalnızca parti işaretlemesi için eklenir; ömür ve özellikler üzerinde herhangi bir etkisi yoktur. Hazır ürün listesi poliüretan ürün kataloğunda mevcuttur.
Serbest dökümün bir diğer pratik avantajı, poliüretanın metal donatıya dökülebilmesidir. Metal maçalı teker, çelik mil üzerinde rulo veya metal çerçeveli mil; tek parçada aşınmaya dayanıklı çalışma yüzeyi ve sağlam çekirdek elde eder. Metal önceden temizlenir, yağ giderilir ve yapışma astarı uygulanır; polimerizasyonun ardından tabaka ömür boyunca tabana tutunur. Bu yaklaşım, cıvatalı veya kaynaklı bağlantılar olmaksızın metalin sertliğini poliüretanın esnekliği ve aşınma direnciyle birleştirir.
Dökme poliüretanın çelik, kauçuk ve UHMW-PE ile karşılaştırması
Dökme poliüretan, kauçuk ve metal arasındaki nişi doldurur: kauçuktan daha aşınmaya dayanıklı ve daha sağlamdır; çelikten daha hafif ve sessizdir; UHMW-PE polietileni ise elastikiyet bakımından geride bırakır. Tablo, gerçekte aşınan parçaların yapıldığı malzemelerin referans özelliklerini bir araya getirmektedir.
| Malzeme | Aşınma DIN 53516, mm³ | Çalışma sıcaklığı, °C | Yoğunluk, g/cm³ | Çekme mukavemeti, MPa | Geri sekme elastikiyeti, % |
|---|---|---|---|---|---|
| TIMOL poliüretanı | 38-39 | -60…+100 | 1,05-1,25 | 39-87 | 34-61 |
| Kauçuk NBR | 80-150 | -30…+100 | 1,0-1,3 | 10-25 | 20-45 |
| Kauçuk SBR | 100-200 | -40…+80 | 0,94-1,1 | 8-20 | 30-55 |
| UHMW-PE | 15-30 | -200…+80 | 0,93-0,95 | 17-45 | 5-10 |
| Yapı çeliği | y/a | -40…+500 | 7,7-7,9 | 370-700 | y/a |
Poliüretan en iyi dengeyi sunar: elastomerler arasında en düşük aşınma, esnekliği korurken. UHMW-PE daha az aşınır (15-30 mm³); ancak geri sekme elastikiyeti yalnızca %5-10’dur; bu nedenle darbede deformasyona uğrar ve amortisyon yapmaz. Çelik mukavemet bakımından öne geçer; ancak kat kat daha ağırdır ve korozyona uğrar. Kauçuk aşınma bakımından geride kalır ve biçimini daha hızlı yitirir.
Kauçuk ve metalin poliüretanla değiştirilmesinin ekonomisi
Dökme poliüretana geçişin temel ekonomik etkisi, değişim sıklığının azalmasıdır. Poliüretan kauçuktan birkaç kat daha yavaş aşındığından parça daha uzun süre hizmet verir ve hat durakları azalır. Parçanın her çeyrekte aşındığı bir üretimde bu doğrudan sürekli çalışma avantajı anlamına gelir.
Mühendis tavsiyesi: tek parçanın fiyatını değil, duraklar dahil yıllık ünite maliyetini hesaplayın. Sezonda dört kez değiştirilen ucuz kauçuk parça toplam olarak sezon boyunca çalışan poliüretan parçadan daha pahalıya gelir. Kaplamanın bir avantajını da unutmayın: çoğunlukla masif büyük parça dökmek yerine metal tabana poliüretan tabaka uygulamak yeterlidir; böylece sağlam çerçeve korunur ve aşınmaya dayanıklı çalışma yüzeyi elde edilir.
İkinci tasarruf faktörü, pahalı aparat kullanımından vazgeçilmesidir. Serbest döküm, basınçlı kalıp gerektirmez; bu nedenle küçük seri ve tek parça imalatı çizime göre ekonomik olarak anlamlıdır; aparat maliyeti kauçuk üretimindeki gibi binlerce ürüne dağılmaz. Bu özellikle standart dışı boyutlarda birkaç parça gereken nadir veya eski ekipman onarımlarında belirgindir. Fabrikanın işleri hizmetler bölümünde listelenmiştir.
TIMOL fabrikasında dökme poliüretan parça siparişi
Sipariş için çizim veya boyutları ve oturma noktaları olan aşınmış numune gönderin; çalışma koşullarını açıklayın: yük türü, çalışma ortamı, sıcaklık rejimi ve istenen sertlik. Bu veriler temelinde teknolog dökme poliüretan formülasyonunu seçer, geometriyi hesaplar ve mekanik işlem için pay belirler.
İmalat tek parçadan seri partilere kadar; metal tabanlı büyük ürünler ve kaplamalar dahil mümkündür. Serbest döküm teknolojisi, belirli çizime göre tek siparişi bile anlamlı kılar. Hazır çiziminiz yoksa aşınmış numuneyi göndermek yeterlidir: teknolog ölçülerini alır, çalışma boşluklarını hesaba katar ve önceki aşınmayı telafi ederek parçayı yeniden üretir. Bu yaklaşım, ünite orijinal dokümantasyonunun kaybolduğu ve üretimin hızla yeniden başlatılması gereken durumlarda kullanışlıdır. Hesaplama ve imalat için TIMOL fabrikasının iletişim sayfasından başvurun. Mühendisler malzemeyi belirlemenize ve üniteye göre üretimi organize etmenize yardımcı olur.