Cum să asigurăm rezistența de legătură între materialul PU și bile de oțel în timpul procesului de fabricație a rulmenților PU

În fabricarea de înaltă performanță Polyuretan (PU) rulmenți cu bile profunde de canelură , un pas crucial determină în mod direct fiabilitatea și durata de viață a serviciului: rezistența legăturii dintre materialul PU și bilele interne de oțel. Această legătură este mai mult decât o simplă încapsulare fizică; Aceasta implică un proces complex de inginerie chimică și de proces, conceput pentru a se asigura că bilele de oțel rămân ferm încorporate în pistele PU, prevenind separarea, deplasarea sau alunecarea, chiar și sub rotație și sarcină de mare viteză.
Dacă legătura nu este suficient de puternică, bilele de oțel pot deveni libere, se mișcă sau chiar cade în timpul funcționării, ceea ce duce la o defecțiune a rulmentului. Prin urmare, asigurarea unei legături profesionale fără cusur, este un indicator cheie al puterii tehnice a producătorului care poartă PU.

Selectarea materialelor: punerea bazei pentru lipirea de la început
Determinantul principal al rezistenței legăturii este proprietățile inerente ale materialului PU. Nu toate poliuretanii sunt potriviți pentru fabricarea rulmentului; Formulările lor trebuie să fie concepute cu atenție pentru a echilibra o varietate de proprietăți:

Adeziune chimică: Pentru a obține o legătură puternică cu suprafața bilei de oțel, materialele PU sunt adesea îmbunătățite cu aditivi chimici specifici, cum ar fi grupurile funcționale de izocianat. În timpul procesului de întărire, aceste grupuri funcționale reacționează chimic cu microstructura suprafeței bilei de oțel, formând legături covalente sau de hidrogen și obținând o conexiune la nivel molecular. Aceasta este mult mai robustă decât o încapsulare fizică simplă.
Potrivirea proprietății fizice: Duritatea materialului PU (țărmul A sau D), modulul elastic și rezistența la uzură trebuie să se potrivească cu caracteristicile bilei de oțel. Dacă PU este prea moale, chiar și cu o legătură puternică, nu va restrânge în mod eficient mingea de oțel; Dacă este prea greu, se vor pierde vibrațiile sale inerente și beneficiile de reducere a zgomotului. Proiectarea optimă a formulării afectează un echilibru de proprietăți, asigurând în același timp o rezistență suficientă de legare.
Contracție scăzută: PU suferă o anumită cantitate de contracție volumetrică în timpul procesului de întărire. Contracția controlată necorespunzător poate genera tensiuni interne, ceea ce ar putea duce la microcracks la interfața dintre PU și bilă de oțel, slăbind legătura. Prin urmare, alegerea unei formulări PU cu contracție scăzută sau controlată este crucială.

Tratament la suprafață: Activarea legăturii perfecte
Ca miez purtător de încărcare al unui rulment PU, starea de suprafață a bilei de oțel are o influență crucială asupra rezistenței legăturii. Chiar și cea mai bună formulare PU nu va obține o legătură eficientă dacă suprafața bilei de oțel este necurată sau inactivată. Prin urmare, înainte de modelarea sau turnarea prin injecție PU, bilele de oțel trebuie să fie supuse unui tratament riguros la suprafață:
Curățarea cu ultrasunete: În primul rând, bilele de oțel suferă mai multe trepte de curățare cu ultrasunete. Folosind un agent de curățare specific, contaminanții precum uleiul, praful și amprentele digitale pot fi îndepărtați bine de pe suprafața bilei de oțel. Acești contaminanți formează o barieră fizică, împiedicând grav contactul direct și reacțiile chimice între materialul PU și bila de oțel.
Activare: pur și simplu curățarea nu este suficientă. Pentru a spori afinitatea dintre materialul PU și suprafața bilei de oțel, se efectuează de obicei tratamentul de activare. De exemplu, tratamentul cu plasmă sau activatorii chimici pot introduce grupuri funcționale polare, cum ar fi grupele hidroxil sau amină pe suprafața bilei de oțel. Aceste grupuri funcționale reacționează cu grupurile de izocianat din materialul PU, formând legături chimice puternice și îmbunătățind semnificativ rezistența la lipire.
Uscare: După activare, bilele de oțel trebuie uscate bine imediat. Orice umiditate reziduală poate reacționa cu grupurile de izocianat din materialul PU, generând bule. Acest lucru nu numai că afectează calitatea de întărire a PU, dar creează și goluri la interfață, slăbind grav puterea de legătură.

Controlul procesului: asigură un proces de legătură precis și stabil
Materialele perfecte și tratarea suprafeței sunt doar premise; Controlul precis al procesului este cheia pentru realizarea unei legături stabile, de înaltă calitate:
Controlul temperaturii: injecția sau temperatura de turnare a materialului PU trebuie controlată strict în fereastra procesului. O temperatură prea scăzută are ca rezultat o vâscozitate excesivă a PU și o fluiditate slabă, ceea ce face dificil pentru PU să pătrundă complet în golurile minuscule dintre bilele de oțel, ceea ce duce la o acoperire neuniformă. Temperaturile excesive pot face ca materialul PU să se vindece prematur sau chiar să se degradeze, având un impact asupra performanței finale. Mai mult, temperatura de preîncălzire a bilelor de oțel trebuie controlată cu precizie pentru a evita tensiunea internă cauzată de diferențele de temperatură în timpul procesului de întărire PU.
Controlul presiunii: În timpul procesului de turnare prin injecție, presiunea adecvată de injecție asigură că materialul PU umple complet matrița, învăluie complet bilele de oțel și le compactă, eliminând eventualele bule de aer potențiale și asigurând un contact strâns între BU și bile de oțel.
Timpul de întărire și profilul de temperatură: Pu Curtarea este o reacție chimică, iar rezistența sa depinde de efectele combinate ale timpului și temperaturii. În timpul procesului de fabricație, timpul de întărire prescris și profilul de temperatură trebuie să fie respectate strict. De obicei, procesul de întărire este împărțit în mai multe etape, de la pre-curățare la temperatură scăzută până la după-curățare la temperatură ridicată, fiecare pas este conceput pentru a asigura o reticulare suficientă a lanțurilor moleculare pentru a obține rezistența maximă a legăturii și proprietățile fizice optime.