¿Se pueden mezclar y utilizar juntos PU (poliuretano) de diferentes durezas?

El uso mixto de componentes de poliuretano (PU) con diferente dureza es una práctica común de ingeniería encaminada a lograr un rendimiento integral que no se puede lograr con materiales de una única dureza. La clave es comprender los principios y seguir metodologías de diseño correctas.

Hoja AHD PU (Hoja de poliuretano) A90

Beneficios potenciales del uso mixto

Cómo lograr una amortiguación/amortiguación gradual

Por ejemplo, en la base de equipos pesados, una capa de PU de alta dureza (p. ej., Shore A 80-90) proporciona soporte estable y resistencia a la deformación, mientras que una capa de PU de baja dureza (p. ej., Shore A 30-40) absorbe microvibraciones de alta frecuencia, creando una transición de dura a blanda para una amortiguación superior.

Optimización de la resistencia a la fricción y la abrasión

El PU de alta dureza es generalmente más resistente a la abrasión, pero puede tener un coeficiente de fricción más alto; El PU de baja dureza es más suave, puede tener un coeficiente de fricción más bajo y ofrece una mejor adherencia. Se pueden usar materiales de alta dureza en áreas que requieren resistencia a la abrasión (por ejemplo, la capa exterior de los rodillos), materiales de dureza media en áreas de transmisión que requieren alta fricción (por ejemplo, ruedas de fricción) o se pueden usar materiales de baja dureza en superficies de contacto que requieren sellado para mejorar la adhesión.

Equilibrio de costes y rendimiento

Utilice formulaciones de dureza de menor costo en áreas que soportan cargas no críticas o áreas propensas a desgaste, y formulaciones de alto rendimiento pero más costosas en áreas críticas.

Resolviendo condiciones operativas complejas

Un componente puede soportar simultáneamente diferentes tipos de fuerzas como impacto, desgaste y torsión; una única formulación de dureza es insuficiente para cumplir todos estos requisitos. A través del diseño modular, diferentes piezas pueden cumplir cada una su función específica.

Hoja de plástico AHD PU

Consideraciones clave y riesgos del uso mixto

Compatibilidad adhesiva

Este es el punto más importante. Diferentes formulaciones de PU pueden tener diferentes estructuras químicas moleculares, energías superficiales y velocidades de curado. Si el diseño requiere unirlos, la prueba del adhesivo es esencial. La incompatibilidad puede provocar la separación de la interfaz y fallas de los componentes. Generalmente se requieren adhesivos especializados de dos componentes y pueden ser necesarios tratamientos superficiales especiales (como lijado o tratamiento químico).

Concentración de tensión debido a diferencias de dureza

En la interfaz entre materiales blandos y duros, la cantidad de deformación bajo tensión difiere, generando fácilmente un esfuerzo cortante significativo. Si está mal diseñado (por ejemplo, interfaces en ángulo recto), el desgarro puede comenzar fácilmente en este punto. La solución es utilizar un diseño de transición gradual (por ejemplo, escalonado o biselado) para evitar cambios abruptos en la dureza.

Rendimiento de fatiga dinámica a largo plazo

Bajo vibración continua o carga cíclica, los materiales con diferentes niveles de dureza exhiben diferentes vidas a la fatiga y características de generación de calor. Los materiales blandos pueden envejecer más rápido debido a la generación excesiva de calor, o los materiales duros pueden agrietarse prematuramente debido a una carga excesiva. Es necesario evaluar el rendimiento dinámico general.

Factores ambientales

Los factores ambientales como la temperatura, la contaminación por aceite y el ozono tienen distintos grados de impacto en las PU de diferente dureza. Esto puede provocar una degradación asincrónica del rendimiento durante el uso, alterando el equilibrio del diseño original.

Complejidad del proceso de fabricación

Los procesos de fabricación pueden requerir un moldeo secundario (hacer primero uno y luego fundir o inyectar otro tipo en él), procesamiento posterior al pegado o ensamblaje de precisión, lo que aumenta los costos de fabricación y la dificultad de control del proceso.

Varilla de poliuretano AHD PU

Una guía para el uso mixto seguro

Defina los objetivos de diseño: defina claramente la función de cada área (por ejemplo, soporte de carga, amortiguación, sellado, resistencia a la abrasión) y luego seleccione la dureza más adecuada. AHD ofrece láminas de PU y varillas de PU de diferente dureza, como A90.

Consultar proveedores de materiales: este es el método más eficaz. Informe al proveedor de su escenario de aplicación y del uso previsto de los materiales. Los proveedores de materiales de PU de buena reputación suelen tener "series de materiales" comprobadas y compatibles con adhesivos que pueden proporcionar productos con diferentes durezas pero con el mismo sistema químico, lo que garantiza una buena adhesión. Nunca mezcle productos de diferentes marcas o con sistemas poco claros.

Realice pruebas de creación de prototipos: cree muestras y realice una evaluación integral, incluidas pruebas de resistencia de unión, pruebas de fatiga y pruebas de simulación del mundo real.

Optimice el diseño de la interfaz: evite las esquinas afiladas, utilice áreas de transición suaves y agregue estructuras mecánicas entrelazadas (p. ej., ranuras, perforaciones) para ayudar a la adhesión.

Controle las tolerancias y los ajustes: para ajustes de interferencia o holgura, considere las diferentes deformaciones por compresión de materiales con diferentes durezas.

Tubo AHD PU (varilla hueca de PU)

Ejemplos de aplicación

Almohadillas amortiguadoras/amortiguadores: material compuesto multicapa con dureza creciente de arriba a abajo para una absorción de impactos gradual.

Rodillos industriales: capa exterior de alta dureza y resistente al desgaste + núcleo interior de baja dureza y alta elasticidad, que combina capacidad de carga, amortiguación y larga vida útil.

Sellos: Se utiliza una dureza media en el cuerpo principal para garantizar la resistencia, mientras que se utiliza una dureza baja en el labio para mejorar el sellado.

Juntas/abrazaderas de molde: se utilizan diferentes durezas en diferentes áreas para distribuir uniformemente la fuerza de sujeción y proteger piezas de trabajo de precisión.

Usar una mezcla de materiales con diferente dureza es una técnica de ingeniería avanzada. La clave del éxito radica en seleccionar una gama de materiales compatibles con la unión del mismo proveedor y diseñar cuidadosamente las interfaces y estructuras basándose en análisis mecánicos y pruebas prácticas. Para aplicaciones críticas, es fundamental realizar este trabajo bajo la guía de profesionales.

January 16, 2026