Jak zapewnić siłę wiązania między materiałem PU i stalowymi kulkami podczas procesu produkcyjnego łożysk PU

W produkcji wysokiej wydajności Poliuretan (PU) Głębokie łożyska kulkowe , kluczowy krok bezpośrednio określa ich niezawodność i żywotność: siła wiązania między materiałem PU a wewnętrznymi kulkami stalowymi. To wiązanie jest czymś więcej niż prostą fizyczną enkapsulacją; Obejmuje to złożony proces inżynierii chemicznej i procesowej zaprojektowany w celu zapewnienia, że ​​kulki stalowe pozostają mocno osadzone w wyścigach PU, zapobiegając separacji, przemieszczeniu lub poślizgu, nawet przy dużych obrotach i obciążeniu.
Jeśli więź nie jest wystarczająco silna, stalowe kule mogą stać się luźne, poruszają się, a nawet wypadnąć podczas pracy, co prowadzi do awarii łożyska. Dlatego zapewnienie bezbłędnego, profesjonalne wiązanie jest kluczowym wskaźnikiem siły technicznej producenta łożyska PU.

Wybór materiału: od samego początku kładąc fundament do wiązania
Podstawowym wyznacznikiem siły wiązania są nieodłączne właściwości materiału PU. Nie wszystkie poliuretany są odpowiednie do produkcji łożysk; Ich preparaty muszą być starannie zaprojektowane w celu zrównoważenia różnych nieruchomości:

Adhezja chemiczna: Aby osiągnąć silne wiązanie ze stalową powierzchnią kulki, materiały PU są często wzmacniane o określone dodatki chemiczne, takie jak grupy funkcjonalne izocyjanianu. Podczas procesu utwardzania te grupy funkcjonalne chemicznie reagują z mikrostrukturą powierzchni stalowej kulki, tworząc wiązania kowalencyjne lub wodorowe i osiągając połączenie na poziomie molekularnym. Jest to znacznie bardziej solidne niż proste enkapsulacja fizyczna.
Dopasowanie właściwości fizycznych: twardość materiału PU (brzeg A lub D), moduł sprężysty i odporność na zużycie muszą pasować do charakterystyki stalowej kulki. Jeśli PU jest zbyt miękki, nawet z silnym wiązaniem, nie powstrzyma stalowej kulki; Jeśli jest to zbyt trudne, jego nieodłączne wibracje i korzyści redukcji hałasu zostaną utracone. Optymalny projekt sformułowania zapewnia równowagę właściwości, zapewniając jednocześnie wystarczającą siłę wiązania.
Niski skurcz: PU ulega pewnej ilości kurczenia się objętościowego podczas procesu utwardzania. Nieprawidłowo kontrolowane skurcz może generować naprężenia wewnętrzne, potencjalnie prowadząc do mikrokreaków na interfejsie między PU i stalową kulą, osłabiając wiązanie. Dlatego kluczowe jest wybór preparatu PU z niskim lub kontrolowanym skurczem.

Obróbka powierzchni: umożliwianie doskonałego wiązania
Jako rdzeń łożyska PU, stan powierzchni stalowej kulki ma kluczowy wpływ na siłę wiązania. Nawet najlepszy preparat PU nie osiągnie skutecznego wiązania, jeśli stalowa powierzchnia kulki jest nieczysta lub inaktywowana. Dlatego przed formowaniem lub odlewaniem wtrysku PU stalowe kulki muszą przejść rygorystyczne obróbkę powierzchni:
Czyszczenie ultradźwiękowe: po pierwsze, stalowe kulki ulegają wielu ultradźwiękowej czyszczenia. Za pomocą określonego środka czyszczącego, zanieczyszczenia, takie jak olej, kurz i odciski palców można dokładnie usunąć z stalowej powierzchni kulki. Zanieczyszczenia te tworzą fizyczną barierę, poważnie utrudniając bezpośredni kontakt i reakcje chemiczne między materiałem PU a stalową kulą.
Aktywacja: zwykłe czyszczenie nie wystarczy. Aby zwiększyć powinowactwo między materiałem PU a stalową powierzchnią kulki, zwykle wykonuje się obróbkę aktywacyjną. Na przykład obróbka w osoczu lub aktywatory chemiczne mogą wprowadzić polarne grupy funkcjonalne, takie jak grupy hydroksylowe lub aminowe na stalową powierzchnię kulki. Te grupy funkcjonalne reagują z grupami izocyjanianowymi w materiale PU, tworząc silne wiązania chemiczne i znacznie poprawiając siłę wiązania.
Suszenie: Po aktywacji kulki stalowe muszą być natychmiast dokładnie wysuszone. Każda resztkowa wilgoć może reagować z grupami izocyjanianowymi w materiale PU, generując pęcherzyki. Wpływa to nie tylko na jakość utwardzania PU, ale także tworzy puste przestrzenie na interfejsie, poważnie osłabiając siłę wiązania.

Kontrola procesu: zapewnia precyzyjny i stabilny proces wiązania
Idealne materiały i obróbka powierzchni są jedynie warunkami wstępnymi; Dokładna kontrola procesu jest kluczem do osiągnięcia stabilnego, wysokiej jakości wiązania:
Kontrola temperatury: Temperatura wtrysku lub odlewania materiału PU musi być ściśle kontrolowana w oknie procesu. Zbyt niska temperatura powoduje nadmierną lepkość PU i słabą płynność, co utrudnia PU pełne penetrację drobnych szczelin między stalowymi kulkami, co powoduje nierównomierne pokrycie. Nadmierne temperatury mogą powodować przedwczesne wyleczenie materiału PU, a nawet degradację, wpływając na ostateczną wydajność. Ponadto temperatura podgrzewania stalowych piłek musi być precyzyjnie kontrolowana, aby uniknąć naprężeń wewnętrznych spowodowanych różnicami temperatury podczas procesu utwardzania PU.
Kontrola ciśnienia: Podczas procesu formowania wtryskowego odpowiednie ciśnienie wtrysku zapewnia, że ​​materiał PU w ​​pełni wypełnia pleśń, całkowicie otacza stalowe kulki i zagęszcza je, eliminując wszelkie potencjalne pęcherzyki powietrza i zapewniają bliski kontakt między piłkami PU i stalowymi.
Czas utwardzania i profil temperatury: utwardzanie PU jest reakcją chemiczną, a jego wytrzymałość zależy od połączonych skutków czasu i temperatury. Podczas procesu produkcyjnego należy ściśle przestrzegać przepisanego czasu utwardzania i profilu temperatury. Zazwyczaj proces utwardzania jest podzielony na wiele etapów, od niskotemperaturowej wstępnej do wysokiej temperatury po utwardzaniu, każdy krok jest zaprojektowany w celu zapewnienia wystarczającego sieciowania łańcuchów molekularnych, aby osiągnąć maksymalną wytrzymałość wiązania i optymalne właściwości fizyczne.