Обзор полиуретановых манжет

Полиуретан обладает отличными эксплуатационными характеристиками. Благодаря этому он практически вытеснил резину различных марок и другие материалы, которые использовались в качестве уплотнителей (манжет), из многих областей промышленности.

Полиуретан – это искусственный материал, который применяется для замены уплотнительных изделий, изготовленных из каучука, резины, кожи. Практически во всех случаях использование его более целесообразно за счет улучшенных свойств. Первоочередное его назначение — использование в качестве уплотнительного элемента для недопущения утечки рабочей жидкости или газа в гидравлическом или пневматическом оборудовании.

У полиуретановых манжет есть одно очень примечательное свойство – так называемая механическая память. После того как на уплотнитель перестает действовать нагрузка, его первоначальная форма восстанавливается. Это позволяет манжетам работать с высокой степенью эффективности в любом оборудовании и выдерживать даже высокое давление.

По сравнению с манжетами из других материалов, полиуретановые имеют следующие достоинства:

• увеличенный срок службы: благодаря повышенной износостойкости их можно использовать в 3 раза дольше, чем резиновые;
• высокая упругость: могут растягиваться в два раза больше, чем резина;
• увеличенная сопротивляемость воздействию всех видов топлива и масел;
• надежность;
• стабильно выдерживают высокие нагрузки;
• химически стойки к кислотам и щелочам;
• есть возможность применения в температурном диапазоне от -60 до +200 градусов по Цельсию;
• не проводят электрический ток.

Согласно ГОСТу 14896-84, манжеты гидравлические делятся на виды по степени давления. При этом учитывается давление, которое они могут выдержать при эксплуатации в оборудовании. На данный момент существует три типа:

• к первому виду относятся те манжеты для гидравлики и пневматики, что способны выдерживать давление от 0,1 до 50 МПа (1,0-500 кгс/см²);
• второй тип характеризуется способностью работать в диапазоне от 0,25 до 32 МПа (2,5-320 кгс/см²);
• у третьего рабочее давление составляет от 1,0 до 50 МПа (1,0-500 кгс/см²).

Уточнение: на данном этапе манжеты второго типа по ГОСТу 14896-84 не применяются и не выпускаются. Их заменяют уплотнителями третьего вида подходящих размеров или изготовленными по ТУ 38-1051725-86.

Методов изготовления манжет существует два: классический (это литье) и вытачивание из заготовки.

Для литья необходима форма, повторяющая вид будущей манжеты. В нее через отверстие под давлением заливается полиуретан в жидком виде. Растекаясь по форме, он вытесняет воздух через второе окно. После того как смесь заполнила заготовку, она остывает и принимает вид нужного изделия.

Для производства уплотнителей из полиуретана этим способом требуется специальный станок – инженерно-литьевая машина, способная выполнять литье под давлением. Для этой цели используют термопластавтоматы, так как они способны изготовить изделия любых форм и размеров в огромных количествах.

Достоинства этой технологии:

• возможность управления процессом выбора твердости и температурного режима полиуретана, совместимости;
• уменьшенный расход материала;
• возможность выпуска большими партиями с высоким качеством исполнения.

Недостатки тоже имеются — это высокая цена пресс-формы, которая зависит от сложности будущего изделия. В среднем стоимость колеблется от 1 до 4 тысяч долларов.

Вытачивание используется, когда количество деталей составляет от одной штуки до одной тысячи, и это точение на станках с ЧПУ. Заготовка устанавливается в станок токарный с числовым программным управлением, а потом буквально за несколько секунд получается нужная деталь.

В станке заложено огромное количество программ, и, измерив нужную манжету, можно тут же ее повторить. Работнику достаточно выбрать и задать программу, а дальше все происходит без его участия – в автоматическом режиме.

Манжеты полиуретановые используются в различных гидроцилиндрах для уплотнения зазоров между стенками цилиндра и штока. Они применяются очень широко в пищевой, сельскохозяйственной, строительной и многих других сферах.

Для каждого гидродвигателя существует инструкция, в которой указано, как применять и менять уплотнители. Но существуют и общие рекомендации:

1. сначала нужно визуально осмотреть манжету на отсутствие внешних дефектов;
2. изучить место установки уплотнителя, там тоже должны отсутствовать любые повреждения, вмятины;
3. затем нужно удалить с посадочного места грязь и остатки смазки;
4. осуществить монтаж в специальную канавку, не допуская перекручивания.

Процесс производства полиуретановых манжет в видео ниже.