¿Cómo producir rodillos de PU? ¿Se puede fabricar esa varilla de PU?

El núcleo de la fabricación de rodillos de PU radica en transformar materias primas líquidas en rodillos sólidos con estructuras y propiedades específicas mediante un proceso de moldeo de poliuretano (PU). El proceso de fabricación debe considerar tanto las propiedades del material (como el curado por reacción de dos componentes) como los requisitos funcionales del rodillo (como la capacidad de carga, la resistencia al desgaste y el funcionamiento silencioso), lo que normalmente implica cinco etapas principales: preparación de la materia prima, diseño del molde, proceso de moldeo, posprocesamiento e inspección de calidad. La siguiente es una explicación detallada del proceso de fabricación específico:

I. Preparación de materia prima: sistema de PU de dos componentes

La materia prima de los rodillos de PU es el poliuretano de dos componentes (componentes A/B), que debe mezclarse y curarse estrictamente en una proporción específica:

Componente A (isocianato): tal como MDI (diisocianato de difenilmetano) o TDI (diisocianato de tolueno), que proporciona los grupos -NCO necesarios para la reacción de reticulación;

Componente B (Poliol + Aditivos): Compuesto por poliéter/poliéster polioles, extensores de cadena (como 1,4-butanodiol), catalizadores (como compuestos organoestaño), agentes espumantes (espumantes físicos o químicos), colorantes, etc., determinando la elasticidad, densidad y funciones del PU (como resistencia al desgaste y resistencia al aceite).

Control clave: La precisión de la relación A/B (normalmente una relación molar NCO/OH de 1,05-1,1:1) afecta directamente el grado de reacción y el rendimiento final.

Rodillo de varilla de plástico PU

II. Diseño de moldes y pretratamiento

El molde es la herramienta principal que determina la estructura del rodillo (como el diámetro, el ancho, las ranuras y las posiciones de los cojinetes) y debe personalizarse según el diseño del rodillo:

Material del molde: Los más utilizados son la aleación de aluminio (buena conductividad térmica, fácil desmoldeo) o acero (resistencia a altas temperaturas, larga vida útil);

Diseño estructural: Se deben proporcionar puertas (como puertas centrales o puertas laterales) y orificios de ventilación (para evitar burbujas de aire), y se debe diseñar un ángulo de inclinación (generalmente 1°-3°) para facilitar el desmolde;

Pretratamiento del núcleo metálico (si corresponde): La mayoría de los rodillos de PU tienen una estructura compuesta de "núcleo metálico + capa exterior de PU" (el núcleo metálico proporciona resistencia y el PU proporciona resistencia al desgaste/funcionamiento silencioso).

El núcleo metálico debe someterse a un tratamiento superficial para mejorar la adhesión al PU: pulido con chorro de arena (aumento de la superficie); tratamiento químico (tal como grabado ácido o aplicación de una imprimación, tal como un agente acoplante de silano); precalentamiento (80-120 ℃, para mejorar la fuerza de unión interfacial).

Varilla hueca de PU

III. Proceso de moldeo

El método principal es el moldeo por fundición, y algunos utilizan moldeo por inyección/moldeo por compresión.

Según el tamaño del rodillo, la estructura y los requisitos de capacidad de producción, se seleccionan los siguientes procesos:

1. Moldura de fundición (más común)

Adecuado para rodillos de tamaño mediano a grande (diámetro de 100 mm a 1000 mm) o rodillos con estructuras complejas (como aquellos con asientos de rodamiento o radios). El proceso es el siguiente:

Mezclado: Bombee los materiales A y B a un mezclador estático en las proporciones correctas y mezcle bien (tiempo de mezclado de 5 a 10 segundos, evitando burbujas de aire);

Vertido: Inyecte la mezcla en un molde precalentado a través de la puerta (temperatura del molde 40-80 ℃, favoreciendo la reacción);

Curado: Al curar a temperatura ambiente o con calentamiento (50-120 ℃, tiempo 0,5-4 horas), la reacción genera una estructura de red tridimensional, formando un elastómero de PU;

Desmoldeo: Después del curado, abrir el molde y retirar el rodillo de PU con núcleo metálico (si es tipo integral sin núcleo metálico, desmoldar directamente).

Ventajas: Bajo costo de equipo, adecuado para lotes pequeños y variedades múltiples; capaz de moldear rodillos de gran tamaño y estructura compleja.

2. Moldeo por inyección

Adecuado para rodillos pequeños y estandarizados (como ruedas de sillas de oficina, ruedas de carritos), alta eficiencia (tiempo de ciclo de tan solo 30 segundos a 2 minutos): Inyección de la máquina de moldeo por inyección: se inyecta PU fundido (plastificado por un tornillo) en el molde a alta presión (temperatura 60-100 ℃); Mantener la presión y enfriar: Mantener la presión durante 5-20 segundos, enfriar hasta la temperatura de desmoldeo (30-50 ℃) antes de abrir el molde.

Ventajas: Alto grado de automatización, adecuado para producción en masa; alta precisión dimensional (tolerancia ±0,1-0,3 mm).

3. Moldeo por compresión

Se utiliza para rodillos de paredes gruesas o de alta carga (como ruedas industriales), lo que promueve el curado mediante presión: el material de PU mezclado se coloca en un molde precalentado (100-150 ℃) y se aplica presión después del cierre del molde (5-20 MPa); Curado rápido a alta temperatura y presión (5-15 minutos), al mismo tiempo que ventila el gas y reduce los defectos internos.

Varilla hueca de PU AHD

IV. Postprocesamiento: mejora del rendimiento y la apariencia

Los rodillos moldeados requieren el siguiente procesamiento:

Recorte de bordes: eliminación de rebabas (residuos de la compuerta), que generalmente se realiza manualmente o mediante recorte criogénico (congelación con nitrógeno líquido seguida de impacto para eliminar rebabas, altamente eficiente y que da como resultado una superficie lisa);

Tratamiento superficial: Pulido (mejora del brillo); Pulverización (por ejemplo, revestimiento antideslizante, revestimiento resistente a la intemperie); Instalación de accesorios (p. ej., instalación de cojinetes, sellos);

Curado: Algunos PU requieren colocación a 50-70 ℃ durante 24-48 horas para completar aún más la reacción de reticulación y mejorar las propiedades mecánicas (p. ej., resistencia a la tracción, resistencia al envejecimiento).

La fabricación de rodillos de PU gira en torno al curado por reacción de PU de dos componentes. A través del diseño de moldes, procesos de moldeo (fundición/moldeo por inyección/moldeo por compresión) y posprocesamiento, en última instancia se obtienen productos de rodillos con alta resistencia al desgaste, elasticidad ajustable y gran capacidad de carga. La selección del proceso debe combinarse con el tamaño del rodillo, la estructura y la capacidad de producción, mientras que el control de calidad se centra en la fuerza de unión, el rendimiento dinámico y la adaptabilidad ambiental para garantizar una operación confiable a largo plazo en escenarios logísticos, industriales y médicos.

November 09, 2025