Полиуретан: методы обработки, области применения

Технологии обработки полиуретана

Промышленное сырье из ПУ поставляется на рынок в виде листов, стержней, втулок, блоков, жгутов, профилей и других изделий. Для создания заготовок производители используют различные технологии – литье, прессование, экструзия, заливка. Выбор технологий по их обработке не менее широкий. Для изготовления изделий из твердого полиуретана применяются несколько основных методик, которые опираются не только на форму исходной заготовки, но и на твердость полуфабриката. Для точения подходят заготовки твердостью по Шор более 90 единиц, если менее - склоняются в сторону резки или вырубки.

Сварка

Применяется для точечного, шовного или контурного соединения изделий из полиуретана. Для сварки полиуретановых изделий обычно используют:

• специальные сварочные аппараты или паяльник;

• горячий воздух (от +300°C до +600°C);

• ультразвук (амплитуда колебаний 20-100 мкм). 

Суть методики заключается в предварительном разогреве свариваемых торцов до пластичного состояния и их соединении под давлением до повторного отвердения материала. 

Склеивание 

Выполняется с использованием клеевых составов на основе полиуретана. Схожий химический состав материалов позволяет создавать монолитные соединения высокой прочности. Полиуретановые изделия легко склеиваются друг с другом, а также с различными основаниями – металл, дерево, пластик. Соединение может выполняться встык, внахлест, под прямым углом или другим способом. 

Механическая обработка

Применяется для черновой, чистовой и финишной работы с полиуретановыми заготовками. Механическая обработка занимает минимум времени, подходит для серийного производства и позволяет создавать изделия со сложной геометрией с точностью до 0,01 мм. При этом она включает в себя широкий спектр методик, наиболее распространенными из которых являются:

• Резка и распил. Осуществляется ленточными и торцовочными пилами, специальными ножницами, а также плазменными резаками, гидроабразивными и лазерными станками. 

• Фрезерование и точение. Выполняется на станках с ЧПУ на скорости до 1300 об/мин с использованием резцовых головок, оснащенных небольшим количеством кромок.

• Шлифовка и полировка. Проводится абразивными кругами с разной зернистостью и диаметром, которые устанавливают на ручной электрический инструмент или токарные станки. 

• Сверление. Позволяет создавать сквозные и глухие отверстия разных размеров и конфигурации. Выполняется с помощью спиралевидного или кольцевого сверла. 

• Вырубка. Применяется для изготовления деталей на ручных или автоматизированных прессах с помощью вырубных форм. 

Механическая обработка полиуретана выполняется с соблюдением двух основных требований: правильный подбор метода обработки и инструмента для исключения деформации материала от нагрева. 

Сферы использования полиуретана

Доступная стоимость и уникальные свойства сделали этот синтетический эластомер чрезвычайно востребованным в разных сферах промышленности. Наиболее широко он применяется в машиностроении. Из полиуретана изготавливаются валы, втулки, ленты и ролики для конвейеров, сита для грохотов, штамповочные пластины для прессов, шкивы и катушки для ткацких станков. Также из данного материала создают футеровку, уплотнители, манжеты, приводные ремни, прокладки, рукоятки, амортизаторы, буферы и другие элементы технологического оборудования. 

Полиуретан является основным сырьем для изготовления:

• траков и колес для погрузчиков, тележек, кранов и другой спецтехники;

• трубок для пневматических систем, шлангов высокого и низкого давления;

• мебельного декора, отделки фасадов и строительных крепежей;

• нескользящих напольных покрытий и виброковриков;

• шин, клапанов и прочих деталей для легковых автомобилей;

• изоляции для кабельной продукции;

• протезов, имплантатов и медицинского оборудования;

• подложек для ковров и одежной фурнитуры;

• спортивного инвентаря и снаряжения;

• набоек, подошв и ортопедических стелек для обуви. 

Технология производства полиуретана продолжает активно совершенствоваться. Появляются новые виды ПУ и способы его обработки, что расширяет возможности его практического применения в разных отраслях промышленности и народного хозяйства.