Hvordan sikre bindingsstyrken mellom PU -materiale og stålkuler under produksjonsprosessen med PU -lagre

I produksjonen av høy ytelse Polyuretan (PU) dype rille kulelager , et avgjørende trinn direkte bestemmer deres pålitelighet og levetid: bindingsstyrken mellom PU -materialet og de indre stålkulene. Denne bindingen er mer enn en enkel fysisk innkapsling; Det innebærer en kompleks kjemisk og prosessingeniørprosess designet for å sikre at stålkulene forblir godt innebygd i PU-løpsbanene, og forhindrer separasjon, forskyvning eller glidning, selv under høyhastighetsrotasjon og belastning.
Hvis bindingen ikke er sterk nok, kan stålkulene løsne, bevege seg eller til og med falle ut under drift, noe som fører til bæresvikt. Derfor er det en teknisk styrke.

Materialvalg: Legging av grunnlaget for binding fra starten av
Den primære determinanten for bindingsstyrke er de iboende egenskapene til PU -materialet. Ikke alle polyuretaner er egnet for å bære produksjon; Deres formuleringer må være nøye designet for å balansere en rekke egenskaper:

Kjemisk vedheft: For å oppnå en sterk binding med stålkuleoverflaten, forbedres PU -materialer ofte med spesifikke kjemiske tilsetningsstoffer, for eksempel isocyanatfunksjonelle grupper. Under herdingsprosessen reagerer disse funksjonelle gruppene kjemisk med mikrostrukturen på stålkulens overflate, danner kovalente eller hydrogenbindinger og oppnår en molekylær-tilkobling. Dette er langt mer robust enn enkel fysisk innkapsling.
Matching av fysisk eiendom: PU -materialets hardhet (Shore A eller D), elastisk modul og slitestyrke må samsvare med egenskapene til stålkulen. Hvis PU er for myk, selv med et sterkt bånd, vil den ikke effektivt begrense stålkulen; Hvis det er for vanskelig, vil dens iboende vibrasjon og støyreduksjonsfordeler gå tapt. Den optimale formuleringsdesignet rammer en balanse mellom egenskaper og sikrer tilstrekkelig bindingsstyrke.
Lav krymping: PU gjennomgår en viss mengde volumetrisk krymping under herdingsprosessen. Feil kontrollert krymping kan generere interne påkjenninger, noe som potensielt kan føre til mikrokrakker ved grensesnittet mellom PU og stålkulen, og svekker bindingen. Derfor er det avgjørende å velge en PU -formulering med lav eller kontrollert krymping.

Overflatebehandling: muliggjør perfekt binding
Som den bærende kjernen til en PU-lager, har overflatetilstanden til stålkulen en avgjørende innflytelse på bindingsstyrken. Selv den beste PU -formuleringen vil ikke oppnå effektiv binding hvis stålkuleoverflaten er uren eller inaktivert. Derfor, før PU -injeksjonsstøping eller støping, må stålkulene gjennomgå streng overflatebehandling:
Ultralydrensing: For det første gjennomgår stålkulene flere ultralydrengjøringstrinn. Ved hjelp av et spesifikt rengjøringsmiddel kan forurensninger som olje, støv og fingeravtrykk fjernes grundig fra stålkuleoverflaten. Disse forurensningene danner en fysisk barriere, og hindrer alvorlig direkte kontakt og kjemiske reaksjoner mellom PU -materialet og stålkulen.
Aktivering: Bare rengjøring er ikke nok. For å forbedre affiniteten mellom PU -materialet og stålkuleoverflaten, utføres aktiveringsbehandling vanligvis. For eksempel kan plasmabehandling eller kjemiske aktivatorer introdusere polare funksjonelle grupper som hydroksyl- eller amingrupper på stålkuleoverflaten. Disse funksjonelle gruppene reagerer med isocyanatgruppene i PU -materialet, danner sterke kjemiske bindinger og forbedrer bindingsstyrken betydelig.
Tørking: Etter aktivering må stålkulene tørkes grundig umiddelbart. Enhver gjenværende fuktighet kan reagere med isocyanatgruppene i PU -materialet og generere bobler. Dette påvirker ikke bare herdingskvaliteten på PU, men skaper også tomrom ved grensesnittet, og svekker bindingsstyrken alvorlig.

Prosesskontroll: Sikrer en presis og stabil bindingsprosess
Perfekt materialer og overflatebehandling er bare forutsetninger; Presis prosesskontroll er nøkkelen til å oppnå stabil binding av høy kvalitet:
Temperaturkontroll: Injeksjons- eller støpemperaturen til PU -materialet må kontrolleres strengt i prosessvinduet. For lav temperatur resulterer i overdreven PU -viskositet og dårlig fluiditet, noe som gjør det vanskelig for PU å trenge gjennom de bittesmå hullene mellom stålkulene, noe som resulterer i ujevn dekning. Overdreven temperaturer kan føre til at PU -materialet for tidlig kurerer eller til og med nedbryter, noe som påvirker den endelige ytelsen. Videre må forvarmingstemperaturen til stålkulene kontrolleres nøyaktig for å unngå indre spenning forårsaket av temperaturforskjeller under PU -herdingsprosessen.
Trykkkontroll: Under injeksjonsformingsprosessen sikrer passende injeksjonstrykk at PU -materialet fyller formen fullt ut, omslutter stålkulene fullstendig og komprimerer dem, eliminerer eventuelle luftbobler og sikrer nær kontakt mellom PU- og stålkulene.
Herdingstid og temperaturprofil: PU -herding er en kjemisk reaksjon, og dens styrke avhenger av de kombinerte effektene av tid og temperatur. Under produksjonsprosessen må den foreskrevne herdingstiden og temperaturprofilen strengt holdes. Typisk er herdingsprosessen delt inn i flere stadier, fra lavtemperatur før kur til høye temperaturer etter kur, er hvert trinn designet for å sikre tilstrekkelig tverrbinding av molekylære kjeder for å oppnå maksimal bindingsstyrke og optimale fysiske egenskaper.