Jak zajistit sílu vazby mezi materiálem PU a ocelovými kuličkami během výrobního procesu ložisek PU

Při výrobě vysoce výkonného Polyuretan (PU) Hluboká kulička , klíčový krok přímo určuje jejich spolehlivost a životnost: síla vazby mezi materiálem PU a vnitřními ocelovými koulemi. Toto spojení je více než jednoduché fyzické zapouzdření; Zahrnuje komplexní chemický a procesní inženýrský proces navržený tak, aby zajistil, že ocelové kuličky zůstanou pevně zabudovány do závodníků PU, zabraňují oddělení, přemístění nebo skluzu, a to i při vysokorychlostní rotaci a zatížení.
Pokud vazba není dostatečně silná, mohou se ocelové kuličky uvolnit, pohybovat se nebo dokonce vypadnout během provozu, což vede k selhání ložiska. Proto je zajištění bezchybného, ​​profesionálního spojení klíčovým ukazatelem technické síly výrobce PU.

Výběr materiálu: Položení základů pro spojení od začátku
Primárním determinantem síly vazby jsou vlastní vlastnosti materiálu PU. Ne všechny polyurethany jsou vhodné pro výrobu ložiska; Jejich formulace musí být pečlivě navrženy tak, aby vyvážily různé vlastnosti:

Chemická adheze: Pro dosažení silné vazby s povrchem ocelového koule se materiály PU často zvyšují specifickými chemickými přísadami, jako jsou funkční skupiny isokyanátu. Během procesu vytvrzování tyto funkční skupiny chemicky reagují s mikrostrukturou povrchu ocelové koule, vytvářejí kovalentní nebo vodíkové vazby a dosahují spojení molekulární úrovně. To je mnohem robustnější než jednoduché fyzické zapouzdření.
Složení fyzické vlastnosti: tvrdost materiálu PU (pobřeží A nebo d), elastický modul a odpor opotřebení musí odpovídat vlastnostem ocelové koule. Pokud je PU příliš měkký, ani se silnou vazbou, neomezuje ocelovou kouli; Pokud je to příliš těžké, budou ztraceny jeho vlastní výhody vibrací a snižování hluku. Optimální návrh formulace zasáhne rovnováhu vlastností a zároveň zajišťuje dostatečnou sílu vazby.
Nízké smrštění: PU podléhá určitému množství objemového smrštění během procesu vytvrzování. Nesprávné kontrolované smršťování může generovat vnitřní napětí, což potenciálně vede k mikrocrackům na rozhraní mezi PU a ocelovou koulí a oslabuje vazbu. Proto je rozhodující výběr formulace PU s nízkým nebo kontrolovaným smršťováním.

Ošetření povrchu: Umožnění dokonalého lepení
Jako jádro ložiska PU má povrchový stav ocelové koule zásadní vliv na sílu vazby. Dokonce ani nejlepší formulace PU nedosáhne účinného spojení, pokud je povrch ocelového koule nečistý nebo inaktivován. Proto před formováním nebo lití PU musí ocelové kuličky podstoupit přísné povrchové ošetření:
Ultrazvukové čištění: Za prvé, ocelové koule podléhají více kroků ultrazvukového čištění. Pomocí specifického čisticího prostředku lze z ocelové kuličky důkladně odstranit kontaminanty, jako je olej, prach a otisky prstů. Tyto kontaminanty tvoří fyzikální bariéru, která vážně brání přímému kontaktu a chemické reakce mezi materiálem PU a ocelovou koulí.
Aktivace: Jednoduše čištění nestačí. Pro zvýšení afinity mezi materiálem PU a povrchem ocelového koule se obvykle provádí aktivační ošetření. Například ošetření plazmy nebo chemické aktivátory mohou na povrch ocelové koule zavést polární funkční skupiny, jako jsou hydroxylové nebo aminové skupiny. Tyto funkční skupiny reagují se skupinami isokyanátu v materiálu PU, vytvářejí silné chemické vazby a výrazně zlepšují sílu vazby.
Sušení: Po aktivaci musí být ocelové koule důkladně vysušeny okamžitě. Jakákoli zbytková vlhkost může reagovat se skupinami isokyanátu v materiálu PU a generovat bubliny. To ovlivňuje nejen kvalitu vytvrzování PU, ale také vytváří mezery na rozhraní, což vážně oslabuje sílu vazby.

Řízení procesu: Zajišťuje přesný a stabilní proces lepení
Perfektní materiály a úpravu povrchu jsou pouze předpoklady; Přesná kontrola procesu je klíčem k dosažení stabilního a vysoce kvalitního spojení:
Regulace teploty: Vstřikování nebo teplota odlévání materiálu PU musí být v okně procesu přísně řízena. Příliš nízká teplota vede k nadměrné viskozitě PU a špatné plynulosti, což ztěžuje PU plně proniknout do malých mezer mezi ocelovými kuličkami, což má za následek nerovnoměrné pokrytí. Nadměrné teploty mohou způsobit, že materiál PU předčasně vyléčí nebo dokonce degraduje, což ovlivňuje konečný výkon. Kromě toho musí být předehřívací teplota ocelových kuliček přesně kontrolována, aby se zabránilo vnitřnímu napětí způsobenému teplotními rozdíly během procesu vytvrzování PU.
Řízení tlaku: Během procesu vstřikování vstřikování vhodný vstřikovací tlak zajišťuje, že materiál PU plně naplní plíseň, zcela obklopuje ocelové kuličky a zhušťuje je, eliminuje jakékoli potenciální vzduchové bubliny a zajišťuje úzký kontakt mezi PU a ocelovými koulemi.
Doba a teplotní profil: PU vytvrzování je chemická reakce a jeho síla závisí na kombinovaných účincích času a teploty. Během výrobního procesu musí být předepsaný profil doba a teplotu přísně dodržován. Proces vytvrzování je obvykle rozdělen do více fází, od předběžného vyléčení s nízkou teplotou po vysokou teplotu po vyléčení, každý krok je navržen tak, aby zajistil dostatečné zesíťování molekulárních řetězců k dosažení maximální síly vazby a optimálních fyzikálních vlastností. .