Полиуретановые стержни: размеры, твёрдость и механическая обработка
Полиуретановые стержни - это профильные заготовки круглого сечения, получаемые методом литья или экструзии из термопластичного полиуретана (ТПУ) и литьевого полиуретана (Casting PU). Материал сочетает высокую эластичность с износостойкостью, что позволяет использовать стержни в узлах трения, демпфирующих элементах и уплотнительных системах без смазки. Основные эксплуатационные параметры: твёрдость по Шору от 70 A до 60 D, предел прочности при разрыве от 25 до 55 МПа, относительное удлинение от 300 до 600 %. Рабочая температура: от 40 до +80 C (кратковременно до +120 C).
Типы полиуретана для стержней
В зависимости от технологии изготовления и рецептуры полиуретановые стержни делятся на несколько категорий:
- Литьевой полиуретан (CPU) заливка в формы с последующей полимеризацией. Обеспечивает максимальную износостойкость и возможность получения крупных диаметров (до 500 мм).
- Термопластичный полиуретан (TPU) экструзия или литьё под давлением. Характеризуется стабильностью размеров и пригодностью для серийного производства стержней малого и среднего диаметра (от 5 до 150 мм).
- Микропористый полиуретан содержит газовые включения для снижения плотности (от 0,4 до 0,8 г/см). Применяется в демпферах и амортизаторах.
Размеры и допуски
Стандартный ряд диаметров полиуретановых стержней включает значения от 10 до 300 мм. Длина заготовок от 500 до 2000 мм. Допуски на диаметр: для литьевых стержней h11h12, для экструзионных h9h10. Возможно изготовление стержней нестандартных сечений (квадрат, шестигранник) под заказ.
| Диаметр, мм | Твёрдость по Шору | Предел прочности, МПа | Относительное удлинение, % | Тип полиуретана |
|---|---|---|---|---|
| от 10 до 50 | 80 A | от 30 до 40 | от 400 до 500 | TPU |
| от 60 до 150 | 90 A | от 35 до 50 | от 350 до 450 | CPU |
| от 160 до 300 | 95 A | от 40 до 55 | от 300 до 400 | CPU |
Механическая обработка
Полиуретановые стержни поддаются токарной и фрезерной обработке на стандартных металлорежущих станках. Рекомендуемые режимы резания: скорость резания от 100 до 300 м/мин, подача от 0,1 до 0,3 мм/об. Для чистовой обработки применяются резцы с углом заточки 1520. При сверлении необходимо использовать спиральные свёрла с углом при вершине 118 и охлаждение сжатым воздухом. Допустимая шероховатость поверхности после обработки Ra от 0,8 до 1,6 мкм.
Применение в промышленности
Полиуретановые стержни востребованы в узлах, где требуется сочетание упругости и стойкости к абразивному износу:
- Горнодобывающее оборудование футеровка желобов, скребки конвейеров, демпферы грохотов.
- Полиграфические машины валики подачи бумаги, прижимные ролики.
- Пищевая промышленность направляющие транспортёров, уплотнители клапанов (материал допускает контакт с пищевыми средами при соблюдении регламентов).
- Гидравлические системы поршневые кольца, уплотнительные манжеты, работающие в среде минеральных масел.
- Автомобилестроение сайлентблоки, втулки стабилизаторов, опоры амортизаторов.
Вопросы и ответы
Какой диаметр полиуретановых стержней наиболее распространён?
Наиболее востребованы стержни диаметром от 20 до 100 мм. Этот диапазон покрывает потребности большинства машиностроительных и ремонтных производств.
Можно ли склеивать полиуретановые стержни между собой?
Да, для соединения используются цианакрилатные клеи или двухкомпонентные полиуретановые составы. Перед склеиванием поверхность необходимо обезжирить и зачистить абразивом.
Чем отличается литьевой полиуретан от термопластичного?
Литьевой полиуретан (CPU) имеет более высокую прочность на разрыв (до 55 МПа) и износостойкость, но требует длительного времени полимеризации. Термопластичный полиуретан (TPU) перерабатывается быстрее и обеспечивает лучшую стабильность размеров.
Какой класс точности у полиуретановых стержней?
Для экструзионных стержней h9h10, для литьевых h11h12. При необходимости допуски могут быть ужесточены до h8 за счёт дополнительной механической обработки.