Comment assurer la résistance à la liaison entre le matériau PU et les balles en acier pendant le processus de fabrication des roulements PU

Dans la fabrication de hautes performances Roulements à billes de rainure profonde en polyuréthane (PU) , Une étape cruciale détermine directement leur fiabilité et leur durée de vie: la résistance aux liaisons entre le matériau PU et les boules en acier internes. Cette liaison est plus qu'une simple encapsulation physique; Il implique un processus d'ingénierie chimique et de processus complexe conçu pour garantir que les boules en acier restent fermement intégrées dans les voies de course PU, empêchant la séparation, le déplacement ou le glissement, même sous une rotation et une charge à grande vitesse.
Si la liaison n'est pas assez forte, les boules en acier peuvent se détacher, se déplacer ou même tomber pendant le fonctionnement, ce qui entraîne une défaillance de roulement. Par conséquent, garantir la liaison professionnelle impeccable et impeccable est un indicateur clé de la force technique d'un fabricant de PU.

Sélection des matériaux: jetant les bases du lien dès le début
Le principal déterminant de la résistance aux liaisons est les propriétés inhérentes du matériau PU. Tous les polyuréthanes ne conviennent pas à la fabrication de roulements; Leurs formulations doivent être soigneusement conçues pour équilibrer une variété de propriétés:

Adhésion chimique: Pour obtenir une forte liaison avec la surface de la balle en acier, les matériaux PU sont souvent améliorés avec des additifs chimiques spécifiques, tels que les groupes fonctionnels d'isocyanate. Pendant le processus de durcissement, ces groupes fonctionnels réagissent chimiquement avec la microstructure de la surface de la boule d'acier, formant des liaisons covalentes ou hydrogène et atteignant une connexion au niveau moléculaire. C'est beaucoup plus robuste qu'une simple encapsulation physique.
Association des propriétés physiques: La dureté du matériau PU (rivage A ou D), le module élastique et la résistance à l'usure doivent correspondre aux caractéristiques de la boule en acier. Si le PU est trop doux, même avec un lien fort, il ne restreindra pas efficacement la boule en acier; S'il est trop dur, ses avantages inhérents aux vibrations et à la réduction du bruit seront perdus. La conception optimale de formulation sonne un équilibre des propriétés tout en assurant une résistance à la liaison suffisante.
Faible rétrécissement: PU subit une certaine quantité de retrait volumétrique pendant le processus de durcissement. Un retrait mal contrôlé peut générer des contraintes internes, conduisant potentiellement à des microfissures à l'interface entre le PU et la boule en acier, affaiblissant la liaison. Par conséquent, le choix d'une formulation PU avec un retrait faible ou contrôlé est crucial.

Traitement de surface: permettant une liaison parfaite
En tant que noyau porteuse d'un roulement PU, l'état de surface de la boule en acier a une influence cruciale sur la résistance aux liaisons. Même la meilleure formulation PU n'atteindra pas une liaison efficace si la surface de la balle en acier est impure ou inactivée. Par conséquent, avant le moulage ou la coulée d'injection PU, les boules en acier doivent subir un traitement de surface rigoureux:
Nettoyage à ultrasons: Premièrement, les boules en acier subissent plusieurs étapes de nettoyage à ultrasons. À l'aide d'un agent de nettoyage spécifique, des contaminants tels que l'huile, la poussière et les empreintes digitales peuvent être soigneusement retirés de la surface de la balle en acier. Ces contaminants forment une barrière physique, ce qui entrave gravement le contact direct et les réactions chimiques entre le matériau PU et la boule en acier.
Activation: le simple nettoyage ne suffit pas. Pour améliorer l'affinité entre le matériau PU et la surface de la balle en acier, le traitement d'activation est généralement effectué. Par exemple, le traitement du plasma ou les activateurs chimiques peuvent introduire des groupes fonctionnels polaires tels que les groupes hydroxyle ou amine sur la surface de la balle en acier. Ces groupes fonctionnels réagissent avec les groupes d'isocyanate dans le matériau PU, formant de fortes liaisons chimiques et améliorant considérablement la résistance des liaisons.
Séché: Après l'activation, les boules en acier doivent être soigneusement séchées immédiatement. Toute humidité résiduelle peut réagir avec les groupes d'isocyanate dans le matériau PU, générant des bulles. Cela affecte non seulement la qualité de durcissement du PU, mais crée également des vides à l'interface, affaiblissant gravement la résistance de liaison.

Contrôle du processus: assure un processus de liaison précis et stable
Les matériaux parfaits et le traitement de surface ne sont que des conditions préalables; Le contrôle précis des processus est la clé pour atteindre une liaison stable et de haute qualité:
Contrôle de la température: La température d'injection ou de coulée du matériau PU doit être strictement contrôlée dans la fenêtre de processus. Une température trop basse entraîne une viscosité excessive du PU et une mauvaise fluidité, ce qui rend difficile pour le PU de pénétrer complètement les minuscules lacunes entre les boules en acier, entraînant une couverture inégale. Des températures excessives peuvent provoquer la guérison prématurément du matériau PU, ce qui a un impact sur les performances finales. De plus, la température de préchauffage des boules d'acier doit être contrôlée avec précision pour éviter la contrainte interne causée par les différences de température pendant le processus de durcissement du PU.
Contrôle de la pression: Pendant le processus de moulage par injection, la pression d'injection appropriée garantit que le matériau PU remplit complètement le moule, enveloppe complètement les boules en acier et les compacte, éliminant toutes les bulles d'air potentielles et garantissant un contact étroit entre les boules PU et en acier.
Temps de durcissement et profil de température: le durcissement du PU est une réaction chimique, et sa résistance dépend des effets combinés du temps et de la température. Pendant le processus de fabrication, le temps de durcissement prescrit et le profil de température doivent être strictement respectés. En règle générale, le processus de durcissement est divisé en plusieurs étapes, de la pré-cure à basse température au post-cure à haute température, chaque étape est conçue pour assurer une réticulation suffisante des chaînes moléculaires pour obtenir une résistance maximale de liaison et des propriétés physiques optimales.