¿Qué está dañando sus láminas, varillas y piezas mecanizadas de PU?

Los materiales de poliuretano (PU) se utilizan ampliamente en la industria para láminas, varillas y diversas piezas procesadas (como rodillos, sellos y almohadillas amortiguadoras) debido a su excelente resistencia al desgaste, elasticidad, resistencia al aceite y resistencia a la fatiga. Su vida útil se ve afectada por una combinación de factores, que se pueden clasificar en cuatro tipos principales: factores específicos del material, factores ambientales, factores de procesamiento y diseño, y factores de mantenimiento. I. Factores específicos del material Calidad de la materia prima: Material base y formulación: El rendimiento del PU depende en gran medida del tipo, proporción y aditivos de los polioles e isocianatos. Las materias primas de calidad inferior o las formulaciones inadecuadas pueden provocar una degradación del rendimiento. Proceso de Fabricación: Que los procesos de mezcla, fundición y vulcanización estén estandarizados afecta directamente la uniformidad de la estructura interna, la cantidad de burbujas de aire y la cristalinidad, afectando así las propiedades fisicoquímicas del producto final. Indicadores de rendimiento físico: Dureza (Shore A/D): Diferentes aplicaciones requieren una dureza adecuada. Una dureza excesiva puede provocar fragilidad, mientras que una suavidad excesiva provoca deformación y desgaste. Resistencia a la tracción y resistencia al desgarro: Determinan su resistencia al daño mecánico. Conjunto de resiliencia y compresión: una alta resiliencia y un conjunto de compresión bajo son clave para mantener el rendimiento a largo plazo, especialmente bajo cargas dinámicas. Propiedades químicas: Resistencia a los medios: El PU exhibe resistencia variable a medios como aceites, solventes, ácidos, álcalis y agua. Las formulaciones deben optimizarse para el entorno de uso previsto. Por ejemplo, los PU a base de poliéster tienen buena resistencia al aceite pero son propensos a la hidrólisis, mientras que los PU a base de poliéter se hidrolizan pero tienen una resistencia al aceite ligeramente menor. Resistencia a la temperatura: Exceder el rango de temperatura especificado acelera el envejecimiento.

Condiciones de carga: Carga estática: La compresión estática a alta presión a largo plazo puede provocar una deformación permanente. Carga dinámica: Los impactos frecuentes y el estrés cíclico pueden causar fallas por fatiga, afectando la vida útil. Tamaño de la carga: La sobrecarga acorta significativamente la vida útil. Temperatura de funcionamiento: Alta temperatura: El límite superior de temperatura de funcionamiento a largo plazo para PU general es de aproximadamente 80-120 ℃ (dependiendo del tipo específico). Exceder esta temperatura acelerará el envejecimiento termooxidativo, lo que provocará endurecimiento, agrietamiento y disminución de la resistencia. Baja temperatura: a bajas temperaturas, el PU puede endurecerse y volverse quebradizo, lo que reduce la elasticidad y lo hace propenso a fracturarse por fragilidad. Ciclos de temperatura: la alternancia frecuente de temperaturas frías y calientes puede provocar fácilmente grietas por tensión interna en el material. Medios ambientales: Contacto químico: Grasas, solventes, ácidos, álcalis, ozono, etc., pueden causar hinchazón, corrosión o degradación química. Agua/Humedad: Especialmente para el PU tipo poliéster, las reacciones de hidrólisis ocurren fácilmente en ambientes húmedos o bajo condiciones de inmersión en agua, dañando la estructura molecular. UV/Ozono: Cuando se usa al aire libre, los rayos ultravioleta de la luz solar y el ozono en la atmósfera pueden causar polvo en la superficie, grietas y pérdida de elasticidad. Fricción y desgaste: Tipos de fricción: fricción por deslizamiento, fricción por rodadura, desgaste abrasivo, etc. Los diferentes tipos de fricción tienen un impacto significativo en la tasa de desgaste. Materiales Abrasivos: La rugosidad y dureza de las superficies de contacto con el PU. Las superficies rugosas o duras aceleran el desgaste. Lubricación: Una lubricación adecuada puede reducir en gran medida el desgaste y la generación de calor.

Diseño de componentes: Racionalidad estructural: ¿Existen puntos de concentración de tensiones (como esquinas afiladas o muescas)? El PU tiene buena elasticidad pero resistencia limitada al desgarro; Los diseños irrazonables de ranuras y bordes pueden provocar fácilmente desgarros. Tolerancias coincidentes: La tensión excesiva con metal u otros componentes aumenta la tensión innecesaria, mientras que la holgura excesiva conduce a un desgaste o impacto anormal. Tecnología de procesamiento: Calidad de procesamiento secundaria: Durante el mecanizado de láminas/varillas de PU, como torneado, fresado y corte, procesos inadecuados (como herramientas desafiladas o velocidades de avance excesivas) pueden causar daños internos, microfisuras o sobrecalentamiento, convirtiéndose en la fuente de fallas. Calidad de la unión: si se requiere la unión a una estructura metálica, el tratamiento de la superficie de unión, la selección del adhesivo y el proceso afectan directamente la fuerza de la unión; la desunión es un modo de falla común. Instalación y alineación: una instalación incorrecta, como excentricidad o falta de paralelismo, puede provocar una tensión local excesiva y un desgaste anormal. Factores de mantenimiento y operación Mantenimiento diario: Limpieza regular para evitar que la suciedad (especialmente partículas duras) se adhiera y cause desgaste abrasivo. Inspección periódica: detecte rápidamente daños tempranos, como grietas en la superficie, cortes y deformaciones permanentes, para evitar que los pequeños problemas se agraven. Operación estandarizada: Evite el uso inadecuado como exceso de velocidad y sobrecarga. Resumen y recomendaciones: Para maximizar la vida útil de las láminas, varillas y piezas procesadas de PU, se debe adoptar una estrategia sistemática: Selección correcta del material: seleccione el tipo de PU (poliéster/poliéter/mezcla, etc.) y el grado de rendimiento (dureza, resistencia) más adecuados según el entorno de aplicación específico (carga, temperatura, medio, tipo de fricción). Diseño optimizado: evite la concentración de estrés y garantice un ajuste y una disipación de calor adecuados. Control de procesos: Garantizar la calidad de las materias primas y el cumplimiento de los procedimientos de procesamiento (incluido el procesamiento secundario). Entorno mejorado: controle la temperatura de funcionamiento tanto como sea posible, aísle los productos químicos nocivos y la radiación ultravioleta y utilice lubricantes. Mantenimiento reforzado: Establecer un sistema de inspección, limpieza y reemplazo regulares.

Determinar si las láminas, varillas y piezas procesadas de PU (poliuretano) exceden su capacidad de carga nominal es crucial para prevenir fallas prematuras y garantizar un funcionamiento seguro. Esto requiere una combinación de observación y seguimiento, medición y evaluación, y análisis preventivo. Los siguientes son los métodos y pasos sistemáticos para esta determinación: 1. Definición de los parámetros nominales Primero, las capacidades de diseño del producto de PU deben definirse claramente; ésta es la base del juicio. Esta información suele ser proporcionada por el proveedor o fabricante, u obtenida mediante pruebas confiables. Capacidad de carga estática: Presión estática máxima permitida (MPa o N/mm²). Capacidad de carga dinámica: carga dinámica máxima permitida, energía de impacto. Vida a fatiga: ciclos de trabajo esperados bajo cargas cíclicas específicas. Rango de temperatura de funcionamiento: la capacidad de carga varía con la temperatura; el valor nominal normalmente se refiere a datos a temperatura ambiente (p. ej., 23°C). 2. Observación directa y juicio de fenómenos durante la operación Cuando las piezas de PU están sobrecargadas, generalmente ocurre una serie de fenómenos anormales observables: Deformación permanente excesiva (hundimiento): Fenómeno: Después de la descarga, la pieza no puede volver a su forma y tamaño originales, exhibiendo abolladuras, hendiduras o una reducción en la altura total. Juicio: Esta es la indicación más directa de sobrecarga de compresión estática. Mida las dimensiones clave con calibradores y compárelas con los valores iniciales. Si la deformación permanente excede el valor permitido de diseño, indica sobrecarga. Desgaste y daños anormales: Síntomas: Tasa de desgaste anormalmente acelerada, desgarros severos, descamación en bloques y surcos profundos en la superficie, en lugar de un desgaste uniforme y suave. Juicio: Esto suele ser una manifestación de sobrecarga de impacto dinámico, tensión local excesiva o desalineación. El desgaste normal es lento y uniforme. Aumento excesivo de temperatura: Síntomas: Bajo cargas dinámicas (como rodillos de alta velocidad), la superficie de las piezas de PU se siente anormalmente caliente al tacto. El PU es un mal conductor del calor; Si el calor de fricción interno no se puede disipar a tiempo, se producirá una acumulación de calor. Juicio: La temperatura alta sostenida es una señal de sobrecarga dinámica o frecuencia excesiva. Las altas temperaturas aceleran el envejecimiento y el ablandamiento del material, exacerbando así la deformación y el desgaste. Inicio y propagación de grietas: Síntomas: Aparecen grietas o pecas en la superficie o los bordes, especialmente en los puntos de concentración de tensiones. Juicio: Esto puede ser el resultado de una sobrecarga por fatiga, una carga de impacto excesiva o fragilidad a baja temperatura. Las grietas son un precursor del fracaso y requieren atención inmediata. Fallo de rendimiento: Síntomas: Función del componente significativamente disminuida. Ejemplos: Cojines/Componentes de amortiguación: Rebote lento, efecto de amortiguación reducido. Sellos: Se producen fugas. Rodillos/Transportadores: Funcionamiento inestable, rebotes, ruidos anormales. Juicio: La pérdida funcional es el resultado combinado de una sobrecarga que conduce a la degradación del rendimiento del material. 3. Medición y monitoreo Un juicio más preciso requiere el uso de herramientas y datos: Medición de carga y tensión: mida la carga de trabajo real utilizando sensores de fuerza, películas de distribución de presión, etc., y compárela cuantitativamente con el valor nominal. Esta es la evidencia más directa. Monitoreo de deformaciones: mida y registre las dimensiones clave con regularidad (por ejemplo, mensualmente) y establezca gráficos de tendencias de cambios dimensionales. La deformación acelerada a menudo indica que el límite de fatiga se acerca o se excede. Monitoreo de temperatura: controle la temperatura de trabajo mediante un termómetro infrarrojo o una cámara termográfica. Si la temperatura se acerca o excede constantemente la temperatura máxima de funcionamiento continuo del material de PU, incluso con cargas bajas, se considera "fuera de rango" y acortará efectivamente la vida útil. Cambios de dureza: Mida la dureza de la superficie periódicamente utilizando un durómetro Shore. Un ablandamiento significativo (posiblemente debido a envejecimiento térmico o hidrólisis) o endurecimiento (posiblemente debido a envejecimiento termooxidativo o reticulación excesiva) indica que el material se ha degradado y que su capacidad de carga real es menor que el valor nominal inicial.

A continuación se ofrecen algunos consejos de mantenimiento diario sencillos y fáciles de seguir para láminas, varillas y piezas mecanizadas de PU: Limpieza periódica: limpie la superficie con un paño limpio y suave (o un detergente neutro y agua) para evitar la acumulación de aceite y polvo y reducir la fricción y el desgaste. Control ambiental: Evite la exposición prolongada a altas temperaturas (>80 ℃) y bajas temperaturas (<-20 ℃). Si se encuentra en una zona húmeda, asegúrese de que haya una ventilación y un secado adecuados. Mantener alejado de medios corrosivos como ácidos, álcalis y disolventes orgánicos. Si se produce contacto, limpie inmediatamente. Verificación de carga: verifique periódicamente la tensión de los componentes para evitar exceder su capacidad de carga nominal (consulte el manual del equipo) y deformaciones permanentes. Inspección de condición: Inspeccione semanalmente/mensualmente en busca de grietas, protuberancias, descamación de la superficie o desalineación. Reemplace cualquier componente inmediatamente si encuentra alguna anomalía. Evite el manejo brusco: maneje los componentes con cuidado durante la instalación y extracción. No golpee ni raye la superficie con objetos duros para evitar daños prematuros por fatiga. Si tiene alguna consulta sobre el contenido de este artículo, comuníquese con Kawan Lai: kawan@anheda.cn/WhatsApp +8613631396593.