Как обеспечить прочность на соединение между материалом PU и стальными шариками во время производственного процесса подшипников PU

В производстве высокопроизводительных Полиуретан (PU) Подшипники шариковых шариков , важнейший шаг непосредственно определяет их надежность и срок службы: прочность связи между материалом PU и внутренними стальными шариками. Эта связь - это больше, чем простая физическая инкапсуляция; Он включает в себя сложный процесс химического и процесса, предназначенный для обеспечения того, чтобы стальные шарики были прочно встроены на гоночные трассы PU, предотвращая разделение, смещение или проскальзывание, даже при высокоскоростном вращении и нагрузке.
Если связь не достаточно прочная, стальные шарики могут освободиться, двигаться или даже выпасть во время работы, что приводит к сбое подшипника. Следовательно, обеспечение безупречной профессиональной связи является ключевым показателем технической силы производителя PU.

Выбор материала: закладывание основания для связи с самого начала
Основным детерминантом прочности связи являются присущие материала PU. Не все полиуретаны подходят для производства подшипников; Их составы должны быть тщательно разработаны, чтобы сбалансировать различные свойства:

Химическая адгезия: для достижения прочной связи с стальной поверхностью шарика материалы PU часто усиливаются с помощью определенных химических добавок, таких как функциональные группы изоцианата. Во время процесса отверждения эти функциональные группы химически реагируют с микроструктурой поверхности стального шарика, образуя ковалентные или водородные связи и достигая соединения молекулярного уровня. Это гораздо более надежно, чем простая физическая инкапсуляция.
Сопоставление физического свойства: твердость материала PU (берег A или D), модуль упругости и стойкость к износу должны соответствовать характеристикам стального шарика. Если ПУ слишком мягкий, даже с прочной связью, он не будет эффективно сдерживать стальный шарик; Если это слишком сложно, его неотъемлемые преимущества вибрации и шумоподавления будут потеряны. Оптимальная конструкция состава достигает баланса свойств, обеспечивая достаточную прочность на связь.
Низкая усадка: PU подвергается определенному объему объемной усадки во время процесса отверждения. Неправильно контролируемая усадка может генерировать внутренние напряжения, потенциально приводящие к микротрещины на границе раздела между PU и стальным шариком, ослабляя связь. Следовательно, выбор рецептуры PU с низкой или контролируемой усадкой имеет решающее значение.

Обработка поверхности: обеспечение идеального соединения
В качестве нагрузочного ядра подшипника PU, поверхность стального шарика оказывает решающее влияние на прочность связи. Даже лучшая конструкция PU не достигнет эффективной связи, если стальная поверхность шарика нечистая или инактивирована. Следовательно, перед формованным литьем или литьем PU стальные шарики должны подвергаться строгой обработке поверхности:
Ультразвуковая очистка: во -первых, стальные шарики проходят несколько шагов ультразвуковой очистки. Используя конкретный чистящий агент, загрязняющие вещества, такие как масло, пыль и отпечатки пальцев, могут быть тщательно удалены с стальной поверхности шарика. Эти загрязняющие вещества образуют физический барьер, который сильно препятствует прямым контакту и химическим реакциям между материалом ПУ и стальным шариком.
Активация: простой очистки недостаточно. Чтобы усилить сродство между материалом PU и стальной поверхностью шарика, обычно выполняется обработка активации. Например, лечение плазмы или химические активаторы могут вводить полярные функциональные группы, такие как гидроксильные или аминовые группы, на поверхность стального шарика. Эти функциональные группы реагируют с изоцианатными группами в материале PU, образуя сильные химические связи и значительно улучшая прочность связи.
Сушка: после активации стальные шарики должны быть тщательно высушены немедленно. Любая остаточная влага может реагировать с изоцианатными группами в материале PU, генерируя пузырьки. Это не только влияет на качество отверждения ПУ, но и создает пустоты на границе раздела, сильно ослабляя прочность связи.

Управление процессом: обеспечивает точный и стабильный процесс связывания
Идеальные материалы и обработка поверхности являются только предпосылками; Точное управление процессом является ключом к достижению стабильной, высококачественной связи:
Управление температурой: температура впрыска или литья материала PU должно строго контролировать в окне процесса. Слишком низкая температура приводит к чрезмерной вязкости PU и плохой текучести, что затрудняет для PU полностью проникнуть в крошечные зазоры между стальными шариками, что приводит к неравномерному покрытию. Чрезмерные температуры могут привести к преждевременному лечению или даже разрушению материала PU, влияя на окончательную производительность. Кроме того, температура предварительного нагрева стальных шариков должна точно контролировать, чтобы избежать внутреннего напряжения, вызванного температурными различиями в процессе отверждения ПУ.
Контроль давления: во время процесса литья под давлением соответствующее давление впрыска гарантирует, что материал PU полностью заполняет форму, полностью охватывает стальные шарики и уплотняет их, устраняя любые потенциальные пузырьки воздуха и обеспечивая тесный контакт между PU и стальными шариками.
Профиль времени отверждения и температуры: отверстие ПУ является химической реакцией, и его прочность зависит от комбинированных эффектов времени и температуры. Во время производственного процесса предписанный профиль времени и температуру необходимо строго придерживаться. Как правило, процесс отверждения делится на несколько стадий, от низкотемпературной предварительной обработки до высокотемпературного пост-изгиба, каждый шаг предназначен для обеспечения достаточного сшивания молекулярных цепей для достижения максимальной прочности связи и оптимальных физических свойств.