从棒料机械加工衬套需要稳定切削而不偏转的材料。聚氨酯棒满足这个要求,前提是选对硬度:对于机械加工,从90-95 Shore A开始——这样的棒料在车床上均匀切削,给出干净的表面和精确的壁厚。对于不需要机械加工的弹性零件,可以选用更软的牌号。TIMOL工厂生产各种直径的聚氨酯棒料。我们分析如何根据应用选择硬度,棒料与PA6、UHMW-PE和PTFE的对比,以及如何订购。
聚氨酯棒的应用场合
棒料是一种通用半成品,从中机械加工衬套、轴套、导向件、密封件和垫片。轮廓件可以直接从棒料车削,获得具有所需配合的单件零件,无需浇注复杂模具。棒料的另一个应用场合是制造在磨料中工作的弹性压紧辊和摩擦表面,此时棒料截取所需长度的段使用。
小截面和直型棒料易于运输和仓储,在修理厂和机械加工中心作为机加工坯料保存。当磨损的金属衬套需要更换时,从棒料车削出聚氨酯类似品,无需等待特殊订制零件的到货。相关零件见衬套和套圈产品。
从棒料机械加工:硬度选择
机械加工的主要规则:棒料越硬,切削越稳定。从棒料车床加工衬套时,应选用90-95 Shore A及以上的硬度。这样的材料在刀具行程下不弯曲,给出干净的切面,而壁厚均匀不因材料弹回而变化。
偏软的牌号——60-80 Shore A——适合从棒料切割垫片和密封件,但用这样的硬度精密机械加工衬套很难。材料在刀具行程下弹开,刀痕不均匀,配合精度降低。对于精密机械加工(精密配合,配合公差±0.1-0.2 mm),选用接近Shore D级别的硬质聚氨酯。
棒料的另一个机械加工细节是切削速度。聚氨酯的最优切削速度低于金属,应使用锋利刀具,这样材料不是”撕扯”而是干净切削。对于复杂截面,在机加工前将棒料冷冻至-10至-15 °C:已变硬的材料切削更稳定,获得更清晰的轮廓。
聚氨酯棒与PA6、UHMW-PE和PTFE对比
了解替代材料的特性,以便在机加工零件时做出正确选择。
| 材料 | DIN 53516磨耗 mm³ | 工作温度 °C | 硬度 | 回弹弹性 % |
|---|---|---|---|---|
| TIMOL聚氨酯 | 38-39 | -60…+100 | 85A-95A | 34-61 |
| 卡普隆 PA6/PA66 | 30-90 | -40…+100 | 75D-85D | 5-15 |
| UHMW-PE | 15-30 | -200…+80 | 60D-70D | 5-10 |
| PTFE(聚四氟乙烯) | 200-500 | -200…+260 | 50D-65D | 不适用 |
UHMW-PE磨耗最少(15-30 mm³),但回弹弹性仅5-10%——几乎为零弹性。这意味着在冲击下UHMW-PE不衰减而是传递冲击,在振动和循环负荷下疲劳开裂。对于需要弹性的衬套和滑动机构,聚氨酯优于聚乙烯。
PTFE表现最差:磨耗200-500 mm³,即最不耐磨。PTFE之所以使用是为了其在侵蚀性介质中的化学惰性和极低摩擦系数,在这些标准重要的纯静态密封中。在有磨料的动载荷中,PTFE棒比聚氨酯磨损快数倍。
卡普隆(PA6/PA66)具有高强度(60-85 MPa),但回弹弹性仅5-15%,即吸收冲击能力差。在卡普隆解决任务的机械加工中,需要高刚性和强度,但不需要弹性。聚氨酯更适合需要零件弹性恢复形状的场合。
工程师建议:如果从棒料机械加工需要弹性的零件,不要追求最低磨耗的材料。UHMW-PE磨损稍少,但聚氨酯棒在滑动中对冲击和振动的吸收要好得多。选择聚氨酯的硬度:用于精密配合的衬套选用90 Shore A以上,用于需要弹性的零件选用60-75 Shore A,不要为了压缩几个mm³磨耗而牺牲功能性。
如何在TIMOL工厂订购聚氨酯棒
发送所需直径、长度和硬度。如果需要按图纸从棒料机械加工,提供零件图——工厂切割坯料并加工到成品尺寸,无需您自己搭建机加工。
对于多件小尺寸衬套,比较合算的是订购精确截面棒料,然后自行切割和加工:棒料比成品零件便宜,且总是有备料在仓库存放。工厂按单件和批量订单工作,第聂伯大城市仓库简化了自取。订购、咨询和计算请通过TIMOL联系方式联系。
