System materiałów oparty na pPDI charakteryzujący się znakomitymi właściwościami pod obciążeniem dynamicznym i znaczną wytrzymałością zmęczeniową.
Model matematyczny opisuje przewidywanie właściwości kół i rolek
Zapotrzebowanie na przenoszące bardzo wysokie obciążenia elastomery do wytwarzania bieżników i rolek na całym świecie rośnie. Materiały te stosuje się np. w kółkach wózków widłowych, rolkach prowadzących wind przemysłowych i transportujących na duże wysokości, a także w rolkach maszyn rolniczych i zaawansowanych kolejek górskich.
Specjaliści z Lanxess znaleźli odpowiedź na ten trend: opracowali dostosowane do potrzeb elastomerowe systemy prepolimerowe i odpowiednie utwardzacze. Ponadto koncern produkujący specjalistyczne surowce chemiczne oferuje swoim klientom wsparcie w postaci szerokiej gamy usług optymalizacji elementów wytwarzanych z tych materiałów. Na przykład prepolimer Adiprene PP195H opracowano z myślą o zaawansowanych kołach i rolkach poddawanych znacznym obciążeniom mechanicznym przy dużych szybkościach obrotowych.
- Rezultatem tych prac są elastomery o nadzwyczaj dobrych właściwościach dynamicznych w porównaniu do standardowych materiałów używanych w przemyśle do takich zastosowań. Sam materiał cechuje się też niezwykłą wytrzymałością zmęczeniową - opowiada Ian Laskowitz, który kieruje działem Application Development w Urethane Systems - Autorski model matematyczny pozwala nam w optymalny sposób wykorzystać zalety materiałów elastomerowych w kontekście specyfikacji projektowych klienta. Dzięki niemu udaje się też dokładnie przewidzieć zachowanie bieżników oraz rolek podczas użytkowania.
Znikoma akumulacja ciepła przy powtarzalnych odkształceniach
Adiprene PP1095H to prepolimer poliestrowy zakończony resztami diizocyjanianu p-fenylenu (pPDI). W reakcji z utwardzaczem Vibracure A250 pozwala uzyskać elastomery o twardości 95 Shore’a A, które zachowują swoje znakomite właściwości dynamiczne w szerokim zakresie temperatur. Wynika to z faktu, że wartość współczynnika stratności tan delta, który opisuje przemianę energii w ciepło pod wpływem pulsacyjnego obciążenia, jest mniejsza niż dla porównywalnych materiałów standardowych.
- Nasze elastomery generują mniej ciepła pod wpływem szybkiego odkształcania z dużą częstotliwością. Dlatego też podczas ciągłego użytkowania nie przegrzewają się, co z kolei przekłada się na wyższą trwałość niż w przypadku innych materiałów - dodaje Ian Laskowitz.
Ta korzystna histereza zmniejsza też opory toczenia, co przekłada się na oszczędność energii - np. przy użytkowaniu wózków widłowych. Dzięki tym właściwościom koła i rolki mogą obracać się z wyższą prędkością i przenosić większe obciążenia. Wyposażone w nie pojazdy, systemy przenośnikowe i podnośniki w efekcie działają szybciej i wydajniej.
Projektowanie z dokładnym prognozowaniem
Autorski model matematyczny Lanxess pozwalający przewidzieć zachowanie bieżników i rolek uwzględnia właściwości elastomeru, geometrię kół i rolek, a także warunki pracy. Najpierw na drodze dynamicznej analizy mechanicznej określane są parametry wybranego systemu elastomerowego, takie jak właściwości tłumiące (tan delta). Następnie uwzględnia się specyfikacje klienta - m.in. geometrię kół, długość cyklu pracy i temperaturę pracy. Później model oblicza wartości obciążenia i prędkości obrotowe, przy których materiał zacznie tracić swoje właściwości w wyniku histerezy mechanicznej. Wykonywane są też obliczenia innych defektów związanych z naprężeniem, takich jak chociażby zniszczenie zmęczeniowe czy zerwanie połączeń.
- Nasze narzędzie oferuje bardzo wysoką dokładność prognozowania dla szeregu różnych sektorów przemysłu. Byliśmy w stanie pomóc wielu klientom w optymalizacji ich bieżników i rolek, aby sprostać wymaganiom użytkowym - podsumowuje Ian Laskowitz - Sprawdza się to nie tylko dla Adiprene PP1095H, lecz również dla wszystkich naszych lanych produktów poliuretanowych, które koncern Lanxess opracował dla tego sektora zastosowań. Grupa ta obejmuje wiele prepolimerowych systemów estrowych, eterowych i na bazie poli(kaprolaktonu), zawierających różne rodzaje izocyjanianów.
