您是否遇到过刮板或密封件在一个月内就磨损,而生产线停机的成本比零件本身更高?或者钢制衬里因冲击磨损只能维持一个季节?聚氨酯允许精确选择适合组件的硬度,从柔性密封件到坚固的结构元件,其耐用性是橡胶的10倍。在本文中,我们将探讨如何根据肖氏硬度选择聚氨酯的硬度,以便组件在无需更换的情况下更长时间地运行。
什么是肖氏硬度及其测定方法
肖氏硬度是一个关键参数,用于确定聚氨酯在负载下抵抗渗透或变形的能力。硬度通过硬度计测量:对于弹性体,使用Shore A(软到中等硬度)刻度,对于硬质聚合物,使用Shore D。仪器将压头压在样品上,刻度显示结果,以“肖氏”为单位。
对于TIMOL的聚氨酯,工作范围为50 Shore A到70 Shore D。这可以满足从缓冲元件到在高压下工作的坚硬部件的需求。例如,密封件和垫圈通常在70-90 Shore A的硬度下制造,刮板、衬里、筛网在80-95 Shore A。对于需要在负载下保持形状稳定的滚轮、轮胎、衬套,使用上限,Shore D。
硬度不仅决定材料的手感,还决定其在组件中的表现:在静态或动态负载下的变形程度,是否能吸收冲击或将其传递到金属结构。
如何根据组件和负载选择聚氨酯硬度
聚氨酯硬度的选择取决于负载类型、磨损性质、温度和工作环境。重要的是要理解,没有适用于所有组件的通用值,每个任务的最佳值不同。对于耐磨和耐磨损的部件(筛网、衬里、刮板),最佳硬度为80-95 Shore A。这确保了弹性和吸收冲击的能力,不会让材料被切割或碎裂。
例如,在采矿业中,破碎机或槽的衬里经常受到矿石或煤炭的冲击。如果选择90-95 Shore A的聚氨酯,它就像一个弹性缓冲器,颗粒反弹而不切入材料,磨损速度显著减慢。对于密封件、垫圈、油封(例如在管材生产或石油天然气行业中),选择70-90 Shore A:材料足够紧密以压紧轴,但不易碎且不易磨损。
对于结构性、承载部件、滚轮、轮胎、衬套,关键是尺寸稳定性,选择Shore D。工作条件(温度、负载类型、与环境的接触)的分析以及与TIMOL工厂工程师的咨询有助于确定最佳选择。
实用建议:在采矿或冶金行业中,衬里和耐磨板最好使用90-95 Shore A的聚氨酯。它能弹性吸收磨料的冲击,不会开裂,比硬质塑料或钢材更耐用。
为什么选择Shore A而不是Shore D用于耐磨和耐磨损部件
对于磨料工作,选择**Shore A(80-95)**的上限而不是Shore D是至关重要的。聚氨酯的耐磨性基于弹性:材料不会让磨料颗粒切出沟槽,而是将其弹开。如果选择过硬的聚氨酯(Shore D),它会失去弹性并在冲击下开始碎裂或开裂。
这对于输送带刮板、振动筛筛网、在存在磨料的行业(如采矿、冶金、农业)中的衬里至关重要。实践表明:90-95 Shore A的聚氨酯在耐磨性和弹性之间提供了最佳平衡,而硬质塑料(如尼龙)在这些条件下很快会碎裂。
密封件和垫圈也在70-90 Shore A范围内制造:如果选择较软的材料,会导致泄漏,而较硬的材料则无法承受动态负载。对于没有磨料且需要几何稳定性的结构组件,选择Shore D。
硬度和耐磨性的比较表(DIN 53516)
| 材料 | 硬度 (Shore) | 磨损,DIN 53516 (mm³) |
|---|---|---|
| 聚氨酯 (TIMOL) | 50A - 70D | 20-45 |
| NBR橡胶 | 40A - 90A | 80-150 |
| SBR橡胶 | 40A - 80A | 100-200 |
| EPDM橡胶 | 30A - 90A | 80-180 |
| 天然橡胶 | 30A - 80A | 60-130 |
| 尼龙 (PA6/66) | 75D - 85D | 30-90 |
| UHMW-PE | 60D - 70D | 15-30 |
| PTFE | 50D - 65D | 200-500 |
显然:TIMOL的聚氨酯在DIN 53516磨损测试中的磨损为20-45 mm³,而橡胶的这一指标为80-200 mm³。这显示了耐磨性差异高达10倍,广泛的硬度范围使聚氨酯适用于各种组件,从柔软的密封件到坚硬的滚轮。
硬度如何影响组件的使用寿命和维护
随着聚氨酯硬度的增加,其抵抗持续压力和保持形状的能力提高,但吸收冲击和振动的能力降低。对于在动态负载条件下工作的部件,Shore A的上限(80-95)是最优的。在这个范围内,聚氨酯不会让磨料切入材料,组件在无需频繁更换的情况下保持工作参数。
对于密封件和垫圈,确保密封性和对轴或壳体的弹性压紧很重要,使用70-90 Shore A。如果选择较低的硬度,密封件会迅速磨损;如果选择较高的硬度,可能无法“包裹”工作表面,失去密封性。结构产品(滚轮、衬套、轮胎)在静态或循环负载下工作,最好使用Shore D硬度的聚氨酯,这里尺寸稳定性和耐磨性很重要。
通过正确选择硬度,聚氨酯部件的使用寿命通常比橡胶或塑料的同类产品长几倍。减少维护停机时间,简化维修计划,换季更换而不是每月更换。
聚氨酯在不同硬度下的实际应用
TIMOL工厂为12个行业制造聚氨酯部件:从采矿到食品工业。在每个行业中,硬度根据工作环境和负载类型进行选择。例如:
- 提升斗(硬度80-95 Shore A),用于粮食升降机,需要耐磨和抗冲击性。
- 车轮、滚轮、轮胎(Shore D),用于机械制造、输送机和运输组件。
- 筛网和振动筛部件(80-95 Shore A),耐磨料磨损和石块或矿石的冲击。
- 衬里、板材和板块(90-95 Shore A),用于保护槽、料斗、重力设备免受磨损。
- 垫圈、油封、密封件(70-90 Shore A),用于轴、泵、液压缸的密封。
- 衬套、杆、环,根据部件的作用和负载选择硬度。
每个产品都通过自由铸造方法根据客户的图纸或技术要求制造。这允许考虑组件和工作环境的所有特性。可以通过聚氨酯产品目录查看产品系列。
如何订购和制造所需硬度的产品
在TIMOL工厂订购聚氨酯部件时,客户提供图纸、工作条件描述(温度、环境、负载、磨料性),工程师选择最佳的聚氨酯成分和硬度。范围为50 Shore A到70 Shore D,可以制造柔软的密封件和坚硬的滚轮。
产品通过自由铸造方法制造:这保证了没有内部应力,精确遵循几何形状,并在整个部件中保持稳定的质量。聚氨酯部件的安装取决于组件类型:密封件压入或安装在凹槽中,衬里用螺栓连接或用特殊粘合剂粘贴。部件的维护与类似的橡胶或钢制部件相同,但更换间隔更长。
有关聚氨酯产品选择、使用和安装的更多资料,请访问参考信息部分。可以通过联系方式订购定制尺寸的部件或咨询工厂技术人员。
结论:为什么正确选择聚氨酯硬度是使用寿命的保证
聚氨酯硬度的选择是决定组件耐用性和可靠性的关键因素。只有正确选择的硬度才能充分发挥材料的潜力:获得比橡胶高10倍的耐磨性,保持弹性或尺寸稳定性,避免不必要的维修停机。TIMOL工厂为12个行业制造全硬度范围(从50 Shore A到70 Shore D)的聚氨酯部件。请访问联系方式页面进行咨询、硬度选择和产品订购。
