密封件、密封圈或衬套因在油或柴油中膨胀而失效,常常导致整条生产线停工。橡胶零件通常在几周内失效,尤其是在润滑油或燃料持续存在的节点中。转用聚氨酯不仅可以避免膨胀,还能获得10倍于橡胶的使用寿命,并且安装无困难。本文探讨了为何TIMOL聚氨酯在耐油性方面处于领先地位,如何选择最佳硬度,在哪些节点上它优于橡胶或尼龙,以及定制产品时需要考虑什么。
为什么聚氨酯耐油和汽油
TIMOL聚氨酯因其化学结构表现出高耐油性:其聚合物网络不含可与碳氢化合物反应的可溶性片段。因此,即使长时间接触矿物油、液压油或柴油,聚氨酯零件也不会膨胀、分层或变形。这在密封件、密封圈和衬套中尤为重要,因为任何几何形状的变化都会导致密封失效或节点卡滞。
在实际应用中,聚氨酯的耐油性在持续润滑的节点中得到了验证:例如在液压缸、减速器、油浴中,橡胶零件会随着时间的推移而破损或变脆。TIMOL聚氨酯产品即使在复杂的油和柴油混合物中也能保持稳定。由于自由铸造技术,工厂可以制造任何复杂性、最小收缩和无气孔的零件。
此外,聚氨酯不会因燃料的影响而软化或洗去成分,这在传统橡胶(尤其是SBR和EPDM)中常见。这对于在动态条件下工作的零件至关重要,这些零件承受持续的振动和温度变化。
耐油性和耐磨性比较表
TIMOL聚氨酯不仅在耐油性方面优于NBR、SBR橡胶和尼龙,而且在耐磨性和工作温度范围方面也有优势。下表列出了材料选择的关键参数。
| 材料 | 磨损 DIN 53516 (mm3) | 工作温度 (°C) | 耐油性 | 硬度 |
|---|---|---|---|---|
| 聚氨酯 (TIMOL) | 20-45 | -60…+100 | 高 | 50A - 70D |
| NBR橡胶 | 80-150 | -30…+100 | 良好 | 40A - 90A |
| SBR橡胶 | 100-200 | -40…+80 | 差 | 40A - 80A |
| 尼龙 (PA6) | 30-90 | -40…+100 | 良好 | 75D - 85D |
聚氨酯的DIN 53516磨损仅为20-45 mm3,而NBR橡胶为80-150 mm3,SBR橡胶磨损更快(100-200 mm3)。这意味着即使在油或燃料存在的情况下,聚氨酯的使用寿命也比橡胶长数十倍。尼龙也具有足够的耐磨性,但缺乏聚氨酯的弹性,且不耐冲击负荷。
聚氨酯在耐油环境中的典型应用节点和任务
TIMOL聚氨酯在耐油环境中的应用涵盖了广泛的节点和设备。聚氨酯密封件(密封圈、油封、密封圈)安装在泵、液压缸、传动装置、减速器及其他设备中,润滑油或燃料的持续存在要求密封件的几何形状稳定。衬套和导向件常用于重力设备、输送机、带式生产线和混合器中,结合了润滑油和磨料的负荷。
在采矿、冶金、石油和机械制造行业中,经常需要耐油和污染的刮板和清洁器。在这里,聚氨酯不仅在使用寿命上占优,还具有自我“排斥”磨料和不“粘附”在润滑油中的能力。聚氨酯产品适用于-60至+100°C的广泛温度范围,这使得它们可以在露天场地和封闭的油浴中使用,而不会出现开裂或失去弹性的风险。
零件采用自由铸造法制造:这确保了密封件复杂轮廓的精确再现,制造任何直径和厚度的环、衬套、导向件,无需大量机械加工。对于批量生产,铸模可以实现尺寸的稳定质量和重复性。
聚氨酯在油节点中相对于橡胶和尼龙的实际优势
TIMOL聚氨酯的耐磨性比标准橡胶高10倍,在油、柴油、液压油环境中不膨胀或软化。尽管NBR橡胶被认为是耐油的,但在耐磨性和尺寸稳定性方面不如聚氨酯。SBR橡胶完全不适合这种条件,迅速破坏。尼龙表现出良好的耐油性,但不具弹性:它对冲击脆弱,不吸收振动,在负荷突然变化时可能会开裂,尤其是在有间隙或倾斜的节点中。
聚氨酯的重要特性是,在-60至+100°C的整个范围内保持弹性和形状。这使得它可以在橡胶或塑料失去功能的条件下使用。此外,聚氨酯在需要运动补偿或旋转的循环负荷节点中表现良好。
工程师建议: 对于耐磨和耐油节点,选择硬度在80-95 Shore A范围内的聚氨酯:这确保了在与油和小磨料接触时的弹性和稳定形状的结合。对于液压系统中的密封件和密封圈,建议使用70-90 Shore A。具体选择取决于工作压力、介质类型和节点结构。
耐油环境中聚氨酯硬度的选择
聚氨酯的最佳硬度不仅决定了耐磨性,还决定了零件在节点中的表现。对于在润滑油和磨料中工作的刮板、衬套和衬里件,理想的范围是80-95 Shore A:这些是坚硬但仍有弹性的产品,能够吸收冲击,不会因机械影响而碎裂或开裂。对于密封件和密封圈,重要的是选择70-90 Shore A的弹性,以补偿运动和密封。
自由铸造法生产允许通过选择聚合物配方和工艺精确控制硬度。TIMOL工厂根据图纸、草图或客户样品生产具有特定硬度的零件。这对于需要精确符合操作要求的非标准节点尤为重要。
聚氨酯零件的安装、维护和定制
大多数TIMOL聚氨酯零件(如密封圈、衬套、导向件)与橡胶和塑料产品的安装位置兼容,无需对节点进行额外修改。安装可以手动或使用压力设备进行,具体取决于零件的尺寸和类型。对于快速拆卸的节点,建议使用带倒角或特殊槽的聚氨酯环和衬套,以便于安装。
聚氨酯零件的维护仅限于定期检查磨损和完整性。与橡胶不同,聚氨酯不需要表面处理以提高耐油性,它已经对润滑油惰性。如果需要更换或按尺寸制造新零件,只需提供图纸、草图或样品,TIMOL工厂将进行计算和制造。您可以在聚氨酯产品目录中查看产品系列,或通过参考信息或联系方式进行咨询。
从橡胶或尼龙转用聚氨酯时的注意事项
在将橡胶或塑料零件更换为聚氨酯之前,需考虑几个方面。首先,确定节点中的润滑油或燃料类型:TIMOL聚氨酯与大多数矿物油、柴油、传动和液压油兼容。其次,注意工作温度范围:-60至+100°C的范围涵盖了大多数工业任务。第三,根据具体任务选择硬度,考虑负荷特性、磨料、振动、动态变形或密封。
TIMOL工厂提供聚氨酯成分和硬度选择的咨询,并根据您的要求调整技术。对于特别复杂的节点,可以制造试验批次进行测试和进一步优化。有关材料和技术的更多信息,请参阅参考部分。
实际结论:何时应转用TIMOL聚氨酯
如果节点因橡胶或塑料零件在油或柴油中膨胀或破坏而经常失效,转用TIMOL聚氨酯将显著增加使用寿命,并在-60至+100°C范围内稳定工作。聚氨酯结合了高耐油性、弹性、耐磨性和几何稳定性。要选择最佳硬度和按尺寸制造产品,请通过联系方式联系工厂工程师或在目录中选择解决方案。自由铸造技术可实现12个工业领域的最复杂任务。
