Come garantire la forza di legame tra materiale PU e sfere in acciaio durante il processo di produzione dei cuscinetti PU

Nella produzione di alte prestazioni cuscinetti a sfera di poliuretano (PU) scanalature profonde , Un passo cruciale determina direttamente la loro affidabilità e la loro durata di servizio: la forza del legame tra il materiale PU e le sfere in acciaio interne. Questo legame è più che un semplice incapsulamento fisico; Implica un complesso processo di ingegneria chimica e di processo progettato per garantire che le sfere in acciaio rimangono saldamente incorporate nelle piste di PU, impedendo la separazione, lo spostamento o lo slittamento, anche sotto rotazione e carico ad alta velocità.
Se il legame non è abbastanza forte, le sfere in acciaio possono liberarsi, muoversi o addirittura cadere durante il funzionamento, portando a un guasto al cuscinetto. Pertanto, garantire un legame impeccabile e professionale è un indicatore chiave della resistenza tecnica del produttore di cuscinetti PU.

Selezione del materiale: gettare le basi per il legame dall'inizio
Il determinante principale della resistenza del legame sono le proprietà intrinseche del materiale PU. Non tutti i poliuretani sono adatti per la produzione di cuscinetti; Le loro formulazioni devono essere attentamente progettate per bilanciare una varietà di proprietà:

Adesione chimica: per ottenere un forte legame con la superficie a sfera in acciaio, i materiali PU sono spesso migliorati con specifici additivi chimici, come i gruppi funzionali isocianato. Durante il processo di indurimento, questi gruppi funzionali reagiscono chimicamente con la microstruttura della superficie della sfera in acciaio, formando legami covalenti o idrogeno e raggiungendo una connessione a livello molecolare. Questo è molto più robusto dell'incapsulamento fisico semplice.
Abbinamento della proprietà fisica: la durezza del materiale PU (Shore A o D), il modulo elastico e la resistenza all'usura devono corrispondere alle caratteristiche della sfera in acciaio. Se la PU è troppo morbida, anche con un legame forte, non trattenga efficacemente la sfera di acciaio; Se è troppo difficile, le sue vibrazioni intrinseche e i benefici per la riduzione del rumore andranno persi. Il design ottimale della formulazione colpisce un equilibrio delle proprietà garantendo al contempo una forza di legame sufficiente.
Riducitura bassa: PU subisce una certa quantità di restringimento volumetrico durante il processo di indurimento. Il restringimento controllato in modo improprio può generare sollecitazioni interne, portando potenzialmente a microcrack all'interfaccia tra la PU e la sfera di acciaio, indebolendo il legame. Pertanto, la scelta di una formulazione PU con restringimento basso o controllato è cruciale.

Trattamento superficiale: consentire un legame perfetto
Poiché il nucleo portante di un cuscinetto PU, la condizione di superficie della sfera in acciaio ha un'influenza cruciale sulla resistenza del legame. Anche la migliore formulazione PU non raggiungerà un legame efficace se la superficie a sfera in acciaio è impurna o inattivata. Pertanto, prima dello stampaggio o della fusione di iniezione PU, le sfere in acciaio devono sottoporsi a un rigoroso trattamento superficiale:
Pulizia ad ultrasuoni: in primo luogo, le sfere in acciaio subiscono molteplici gradini di pulizia ad ultrasuoni. Usando un agente di pulizia specifico, contaminanti come olio, polvere e impronte digitali possono essere rimossi accuratamente dalla superficie a sfera d'acciaio. Questi contaminanti formano una barriera fisica, ostacolando gravemente il contatto diretto e le reazioni chimiche tra il materiale PU e la sfera in acciaio.
Attivazione: semplicemente la pulizia non è sufficiente. Per migliorare l'affinità tra il materiale PU e la superficie della sfera in acciaio, viene in genere eseguito il trattamento di attivazione. Ad esempio, il trattamento al plasma o gli attivatori chimici possono introdurre gruppi funzionali polari come gruppi di idrossile o ammina sulla superficie a sfera in acciaio. Questi gruppi funzionali reagiscono con i gruppi di isocianato nel materiale PU, formando forti legami chimici e migliorando significativamente la forza di legame.
Essiccazione: dopo l'attivazione, le sfere in acciaio devono essere immediatamente essiccate. Qualsiasi umidità residua può reagire con i gruppi di isocianato nel materiale PU, generando bolle. Ciò non solo influisce sulla qualità di cura della PU, ma crea anche vuoti all'interfaccia, indebolendo gravemente la forza di legame.

Controllo del processo: garantisce un processo di legame preciso e stabile
I materiali perfetti e il trattamento superficiale sono solo prerequisiti; Il controllo preciso del processo è la chiave per raggiungere un legame stabile e di alta qualità:
Controllo della temperatura: la temperatura di iniezione o di fusione del materiale PU deve essere strettamente controllata all'interno della finestra del processo. Una temperatura troppo bassa provoca un'eccessiva viscosità della PU e una scarsa fluidità, rendendo difficile per la PU penetrare completamente i piccoli spazi tra le sfere in acciaio, con conseguente copertura irregolare. Temperature eccessive possono causare la cura prematuramente del materiale PU o addirittura degradare, incidendo sulle prestazioni finali. Inoltre, la temperatura di preriscaldamento delle sfere in acciaio deve essere controllata con precisione per evitare lo stress interno causato dalle differenze di temperatura durante il processo di polimerizzazione PU.
Controllo della pressione: durante il processo di stampaggio di iniezione, un'adeguata pressione di iniezione garantisce che il materiale PU riempia completamente lo stampo, avvolge completamente le sfere di acciaio e le compatta, eliminando qualsiasi potenziale bolle d'aria e garantendo uno stretto contatto tra le sfere PU e l'acciaio.
Tenice e profilo di temperatura di cura: la cura della PU è una reazione chimica e la sua resistenza dipende dagli effetti combinati del tempo e della temperatura. Durante il processo di produzione, il tempo di indurimento e il profilo di temperatura prescritti devono essere rigorosamente rispettati. Tipicamente, il processo di indurimento è diviso in più stadi, dalla pre-cura a bassa temperatura a post-cura ad alta temperatura, ogni fase è progettata per garantire un reticolazione sufficiente di catene molecolari per ottenere la massima resistenza del legame e proprietà fisiche ottimali.