O que está danificando suas chapas, hastes e peças usinadas de PU?

Os materiais de poliuretano (PU) são amplamente utilizados na indústria para folhas, hastes e diversas peças processadas (como rolos, vedações e almofadas de amortecimento) devido à sua excelente resistência ao desgaste, elasticidade, resistência ao óleo e resistência à fadiga. A sua vida útil é afetada por uma combinação de fatores, que podem ser categorizados em quatro tipos principais: fatores específicos do material, fatores ambientais, fatores de processamento e projeto e fatores de manutenção. I. Fatores específicos do material Qualidade da matéria-prima: Material base e formulação: O desempenho do PU depende em grande parte do tipo, proporção e aditivos dos polióis e isocianatos. Matérias-primas de qualidade inferior ou formulações inadequadas podem levar à degradação do desempenho. Processo de Fabricação: A padronização dos processos de mistura, fundição e vulcanização afeta diretamente a uniformidade da estrutura interna, a quantidade de bolhas de ar e a cristalinidade, afetando assim as propriedades físico-químicas do produto final. Indicadores de Desempenho Físico: Dureza (Shore A/D): Diferentes aplicações requerem dureza adequada. A dureza excessiva pode causar fragilidade, enquanto a suavidade excessiva leva à deformação e ao desgaste. Resistência à tração e resistência ao rasgo: determinam sua resistência a danos mecânicos. Conjunto de resiliência e compressão: Alta resiliência e baixo conjunto de compressão são essenciais para manter o desempenho a longo prazo, especialmente sob cargas dinâmicas. Propriedades químicas: Resistência a meios: O PU apresenta resistência variável a meios como óleos, solventes, ácidos, álcalis e água. As formulações precisam ser otimizadas para o ambiente de uso pretendido. Por exemplo, os PUs à base de poliéster têm boa resistência ao óleo, mas são propensos à hidrólise, enquanto os PUs à base de poliéter são hidrolisados, mas têm uma resistência ao óleo ligeiramente inferior. Resistência à temperatura: Exceder a faixa de temperatura especificada acelera o envelhecimento.

Condições de carga: Carga estática: A compressão estática de alta pressão e de longo prazo pode levar à deformação permanente. Carga Dinâmica: Impactos frequentes e estresse cíclico podem causar falha por fadiga, afetando a vida útil. Tamanho da carga: A sobrecarga reduz significativamente a vida útil. Temperatura operacional: Alta temperatura: O limite superior da temperatura operacional de longo prazo para PU geral é de aproximadamente 80-120 ℃ (dependendo do tipo específico). Exceder esta temperatura acelerará o envelhecimento termo-oxidativo, levando ao endurecimento, rachaduras e diminuição da resistência. Baixa temperatura: Em baixas temperaturas, o PU pode endurecer e tornar-se quebradiço, reduzindo a elasticidade e tornando-o propenso a fraturas frágeis. Ciclagem de temperatura: A alternância frequente de temperaturas quentes e frias pode facilmente levar a fissuras por tensão interna no material. Meio Ambiental: Contato Químico: Graxas, solventes, ácidos, álcalis, ozônio, etc., podem causar inchaço, corrosão ou degradação química. Água/Umidade: Principalmente para PU tipo poliéster, as reações de hidrólise ocorrem facilmente em ambientes úmidos ou sob condições de imersão em água, danificando a estrutura molecular. UV/Ozônio: Quando usados ​​ao ar livre, os raios ultravioleta da luz solar e o ozônio na atmosfera podem causar pulverização superficial, rachaduras e perda de elasticidade. Fricção e desgaste: Tipos de fricção: fricção de deslizamento, fricção de rolamento, desgaste abrasivo, etc. Diferentes tipos de fricção têm um impacto significativo na taxa de desgaste. Materiais Abrasivos: A rugosidade e dureza das superfícies de contato com o PU. Superfícies ásperas ou duras aceleram o desgaste. Lubrificação: A lubrificação adequada pode reduzir bastante o desgaste e a geração de calor.

Projeto do Componente: Racionalidade Estrutural: Existem pontos de concentração de tensão (como cantos vivos ou entalhes)? PU tem boa elasticidade, mas resistência limitada ao rasgo; Projetos irracionais de ranhuras e bordas podem facilmente causar rasgos. Tolerâncias de correspondência: O aperto excessivo com metal ou outros componentes aumenta o estresse desnecessário, enquanto a folga excessiva leva a desgaste ou impacto anormal. Tecnologia de Processamento: Qualidade de Processamento Secundário: Durante a usinagem de folhas/hastes de PU, como torneamento, fresamento e corte, processos inadequados (como ferramentas cegas ou taxas de avanço excessivas) podem causar danos internos, microfissuras ou superaquecimento, tornando-se a fonte de falha. Qualidade de colagem: Se for necessária a colagem a uma estrutura metálica, o tratamento da superfície de colagem, a seleção do adesivo e o processo afetam diretamente a resistência da colagem; a descolagem é um modo de falha comum. Instalação e alinhamento: A instalação inadequada, como excentricidade ou não paralelismo, pode causar tensão local excessiva e desgaste anormal. Fatores de Manutenção e Operação Manutenção Diária: Limpeza regular para evitar que sujeira (especialmente partículas duras) adira e cause desgaste abrasivo. Inspeção Regular: Detecte prontamente danos precoces, como rachaduras superficiais, cortes e deformações permanentes para evitar o agravamento de pequenos problemas. Operação padronizada: Evite uso inadequado, como excesso de velocidade e sobrecarga. Resumo e recomendações: Para maximizar a vida útil de chapas, hastes e peças processadas de PU, uma estratégia sistemática deve ser adotada: Seleção correta de material: Selecione o tipo de PU mais adequado (poliéster/poliéter/mistura, etc.) e grau de desempenho (dureza, resistência) com base no ambiente de aplicação específico (carga, temperatura, meio, tipo de atrito). Design Otimizado: Evite a concentração de estresse e garanta um ajuste adequado e dissipação de calor. Controle de Processo: Garantir a qualidade das matérias-primas e a conformidade dos procedimentos de processamento (incluindo processamento secundário). Ambiente aprimorado: Controle a temperatura operacional tanto quanto possível, isole produtos químicos nocivos e radiação ultravioleta e use lubrificantes. Manutenção reforçada: Estabeleça um sistema para inspeção, limpeza e substituição regulares.

Determinar se as folhas, hastes e peças processadas de PU (poliuretano) excedem sua capacidade nominal de suporte de carga é crucial para evitar falhas prematuras e garantir uma operação segura. Isto requer uma combinação de observação e monitorização, medição e avaliação e análise preventiva. A seguir estão os métodos e etapas sistemáticos para esta determinação: 1. Definição de parâmetros nominais Primeiro, as classificações de projeto do produto PU devem ser claramente definidas; esta é a base para o julgamento. Esta informação é geralmente fornecida pelo fornecedor ou fabricante, ou obtida através de testes confiáveis. Capacidade de carga estática: Pressão estática máxima permitida (MPa ou N/mm²). Capacidade de carga dinâmica: Carga dinâmica máxima permitida, energia de impacto. Vida em Fadiga: Ciclos de trabalho esperados sob cargas cíclicas específicas. Faixa de temperatura operacional: A capacidade de carga varia com a temperatura; o valor nominal geralmente se refere a dados em temperatura ambiente (por exemplo, 23°C). 2. Observação direta e julgamento de fenômenos durante a operação Quando as peças de PU estão sobrecarregadas, normalmente ocorre uma série de fenômenos anormais observáveis: Deformação Permanente Excessiva (Afundamento): Fenômeno: Após o descarregamento, a peça não pode retornar à sua forma e tamanho originais, exibindo amassados, reentrâncias ou uma redução na altura total. Julgamento: Esta é a indicação mais direta de sobrecarga de compressão estática. Meça as principais dimensões com calibradores e compare-as com os valores iniciais. Se a deformação permanente exceder o valor permitido de projeto, isso indica sobrecarga. Desgaste e danos anormais: Sintomas: taxa de desgaste anormalmente acelerada, rasgos graves, descamação em bloco e sulcos profundos na superfície, em vez de desgaste uniforme e suave. Julgamento: Geralmente é uma manifestação de sobrecarga de impacto dinâmico, estresse local excessivo ou desalinhamento. O desgaste normal é lento e uniforme. Aumento excessivo de temperatura: Sintomas: Sob cargas dinâmicas (como rolos de alta velocidade), a superfície das peças de PU fica anormalmente quente ao toque. PU é um mau condutor de calor; se o calor friccional interno não puder ser dissipado com o tempo, isso levará ao acúmulo de calor. Julgamento: A alta temperatura sustentada é um sinal de sobrecarga dinâmica ou frequência excessiva. As altas temperaturas aceleram o envelhecimento e o amolecimento do material, exacerbando assim a deformação e o desgaste. Início e propagação de fissuras: Sintomas: Aparecem fissuras ou sardas na superfície ou nas bordas, especialmente em pontos de concentração de tensão. Julgamento: Isso pode ser o resultado de sobrecarga de fadiga, carga de impacto excessiva ou fragilização por baixa temperatura. As rachaduras são precursoras de falhas e requerem atenção imediata. Falha de desempenho: Sintomas: Função do componente significativamente diminuída. Exemplos: Almofadas/Componentes de Amortecimento: Recuperação lenta, efeito de amortecimento reduzido. Vedações: Ocorre vazamento. Rolos/Transportadores: Operação instável, oscilações, ruído anormal. Julgamento: A perda funcional é um resultado combinado de sobrecarga que leva à degradação do desempenho do material. 3. Medição e Monitoramento Um julgamento mais preciso requer o uso de ferramentas e dados: Medição de Carga e Tensão: Meça a carga de trabalho real usando sensores de força, filmes de distribuição de pressão, etc., e compare-a quantitativamente com o valor nominal. Esta é a evidência mais direta. Monitoramento de Deformação: Meça e registre dimensões-chave regularmente (por exemplo, mensalmente) e estabeleça gráficos de tendências de mudança dimensional. A deformação acelerada geralmente indica que o limite de fadiga está se aproximando ou ultrapassando. Monitoramento de temperatura: Monitore a temperatura de trabalho usando um termômetro infravermelho ou termovisor. Se a temperatura se aproximar ou exceder consistentemente a temperatura máxima de operação contínua do material PU, mesmo com cargas baixas, ela será considerada "fora da faixa" e reduzirá efetivamente a vida útil. Alterações na dureza: Meça a dureza da superfície regularmente usando um testador de dureza Shore. Amolecimento significativo (possivelmente devido ao envelhecimento térmico ou hidrólise) ou endurecimento (possivelmente devido ao envelhecimento termo-oxidativo ou reticulação excessiva) indica que o material se degradou e que a sua capacidade de carga real é inferior ao valor nominal inicial.

Aqui estão algumas dicas de manutenção diária simples e fáceis de seguir para folhas, hastes e peças usinadas de PU: Limpeza regular: Limpe a superfície com um pano limpo e macio (ou detergente neutro e água) para evitar o acúmulo de óleo e poeira e reduzir o atrito e o desgaste. Controle Ambiental: Evite exposição prolongada a altas temperaturas (>80°C) e baixas temperaturas (<-20°C). Se estiver em uma área úmida, garanta ventilação e secagem adequadas. Mantenha afastado de meios corrosivos, como ácidos, álcalis e solventes orgânicos. Se ocorrer contato, limpe imediatamente. Verificação de Carga: Verifique regularmente o estresse nos componentes para evitar exceder sua capacidade de carga nominal (consulte o manual do equipamento) e deformações permanentes. Inspeção de condição: Inspecione semanalmente/mensalmente quanto a rachaduras, protuberâncias, descamação da superfície ou desalinhamento. Substitua quaisquer componentes imediatamente se for encontrada alguma anormalidade. Evite manuseio brusco: manuseie os componentes com cuidado durante a instalação e remoção. Não bata ou arranhe a superfície com objetos duros para evitar danos prematuros por fadiga. Para qualquer dúvida sobre o conteúdo deste artigo, entre em contato com Kawan Lai: kawan@anheda.cn/WhatsApp +8613631396593.