因磨损而每季度都要更换的金属零件,一个季度就干裂的橡胶元件,受冲击就开裂的塑料部件:对第聂伯的大多数车间来说,这就是日常。浇注聚氨酯用一种材料同时解决这三个问题:它的磨损比橡胶慢2-5倍,减震效果优于金属,且不怕油和潮湿。TIMOL工厂在第聂伯采用自由浇注工艺,按客户图纸生产聚氨酯制品。下面我将说明哪些零件用聚氨酯制造,为什么它排挤橡胶和金属,如何选择硬度,以及在工厂下单需要什么。

工厂生产哪些聚氨酯制品

工厂用浇注聚氨酯生产种类广泛的工业零件,从耐磨车轮到薄密封件。它们有一个共同点:都用在橡胶磨损快、金属又太硬或太重的场合。

典型产品包括用于运输和传动部件的车轮、滚轮和轮箍,辊筒衬里,用于液压的油封、密封环和阻尼环,衬套和衬瓦,减震元件和减振支座,刮板、防护板和料斗衬里。自由浇注工艺不需要昂贵的压力模具,因此即使是复杂的型面、法兰、沟槽和配合面,按具体图纸制造也在经济上合算。可在产品目录中查看现有的规格和产品类型,而按个别尺寸的零件由工厂根据样品或图纸复现。

TIMOL聚氨酯服务于12个工业行业,其中包括采矿、冶金、机械制造、石油、铁路、食品、纸浆造纸、印刷、农业和港口业。针对每个行业,都会按载荷选择各自的硬度和几何形状。

自由浇注工艺在这里除了经济性之外还带来一个优势。由于聚氨酯是在不加高压的情况下浇入模具,零件本体内不会产生压力浇注所特有的内应力,因此大块零件不会随时间翘曲或开裂。这样就可以浇注厚度大、形状非标准的零件:料斗衬里、大型减震器、厚壁衬套,这些用板状橡胶很难制作,用金属机加工也很难。对车间而言,这意味着以往采用焊接金属结构或叠层橡胶包的那些部件,也可以改用聚氨酯。

为什么聚氨酯排挤橡胶、金属和塑料

聚氨酯同时兼具三种材料的优点:耐磨性高于橡胶,抗冲击韧性优于塑料,重量轻于金属。这正是车间把零件改为聚氨酯的原因。

对橡胶而言,主要论据是磨损。浇注聚氨酯按DIN 53516的磨耗为38-39 mm³,而SBR橡胶达到100-200 mm³,NBR则高达80-150 mm³。在同样的磨料下,聚氨酯零件的使用寿命要长数倍。对钢材而言,聚氨酯在重量和减震能力上占优:其密度为1.05-1.25 g/cm³,而结构钢为7.7-7.9 g/cm³,也就是说同样的零件要轻6-7倍,不腐蚀,也不把冲击传递给结构。对刚性塑料,例如卡普纶,聚氨酯在弹性和抗冲击性上占优,因为卡普纶脆且吸潮。

供快速判断的独立结论:如果一个零件因磨料而磨损、受冲击而损坏,或在金属方案下腐蚀,那么改用浇注聚氨酯可延长部件寿命、减少停机,并且比橡胶和金属更长久地保持工作几何形状。

还有一个常被低估的声学效应。金属车轮、滚轮和链轮在支承面上轰鸣,并把振动传递给整个结构,而聚氨酯层在接触瞬间就吸收冲击,明显降低车间的噪声水平。对于食品、印刷和仓储生产线,那里在设备旁有许多手工操作,这不仅是舒适性问题,也意味着紧固件和轴承的负荷更小,否则它们会因持续振动而损坏。

聚氨酯与其他材料的数据对比

为了不用言语而用性能来评估选择,下面汇总了最常被聚氨酯替代的材料按标准测试得出的参考值。

材料磨耗 (DIN 53516), mm³工作温度, °C硬度密度, g/cm³耐油性
聚氨酯 (TIMOL)38-39-60…10085A-95A1.05-1.25优异
SBR橡胶100-200-40…8040A - 80A0.94-1.1
NBR橡胶80-150-30…10040A - 90A1.0-1.3良好
卡普纶 (PA6/66)30-90-40…10075D - 85D1.13-1.15良好
结构钢无 (不按DIN 53516测试)-40…500120-250 HB7.7-7.9不耐腐蚀

表格说明了聚氨酯为何成为通用替代材料。在磨损方面,它比橡胶好几倍,也明显优于卡普纶。在重量方面,其密度为1.05-1.25 g/cm³,比钢材轻6-7倍。-60至+100 °C的工作范围比SBR橡胶更宽,足以满足大多数工业部件。在需要超过+100 °C极端温度的场合,金属仍保持其地位,但在冲击和磨料载荷的区域,聚氨酯也把它排挤了。

为新零件选择硬度时,请以部件的作用为准,而不是以把零件做得尽可能硬的愿望为准。密封件和减震器需要50-80 Shore A区间的柔软度,承载的车轮和衬套需要高达70 Shore D的刚度。同一种聚氨酯在不同硬度下表现得如同完全不同的材料,因此这个选择比牌号更重要。

如何在第聂伯订购聚氨酯制品

通往成品零件的最短路径,是把图纸或样品连同部件的工作条件一起提供给工厂:载荷、速度、温度、接触介质类型和所需硬度。工艺师根据这些数据选择聚氨酯的牌号和硬度,生产则用自由浇注工艺复现几何形状。如果没有现成图纸,则根据现有样品来开发零件。

第聂伯的工厂既承接批量件,也承接针对具体任务的单件。有关生产能力的更多信息请阅读服务栏目,若要针对您的图纸获取报价,请通过联系页面与我们联系:描述零件和运行工况,工厂将为您的部件准备技术方案。

生产设在第聂伯缩短了中部和东部地区企业的物流距离:可以亲自送来样品或磨损的零件,成品订单可自取,也可由承运商发往乌克兰各地。当部件停机、需要迅速更换而不是等待数月进口同类件时,这一点很重要。对企业而言,这种形式意味着更短的维修周期:从交出图纸到收到成品零件所需的时间,比在国外订购复杂产品要少。