Листовой полиуретан: как выбрать толщину и марку

Листовой полиуретан используют как заготовку для изготовления плоских и фасонных деталей: прокладок, накладок, скребков, амортизирующих элементов и других изделий. При покупке часто начинают с толщины листа, но одного размера недостаточно. Заготовка должна соответствовать детали также по твердости, марке и условиям эксплуатации.

Поэтому вопрос «какую толщину полиуретана выбрать» правильнее решать одновременно с определением требований к готовому изделию.

Где применяется полиуретан в листах

Пластина удобна, если деталь имеет плоскую форму либо может быть получена из листовой заготовки резкой и последующей обработкой.

Из листового полиуретана могут изготавливаться:

• уплотнительные элементы;
• защитные накладки;
• скребки;
• пластины для гашения ударов;
• прокладки;
• направляющие;
• элементы оборудования, контактирующие с движущимися поверхностями.

Выбор материала зависит от функции конкретной детали. Например, от амортизирующей пластины требуется способность упруго деформироваться, а от износостойкой накладки — сохранять рабочую поверхность при длительном механическом воздействии.

Как определить необходимую толщину

Первый ориентир — толщина готового изделия. Однако брать лист строго такой же толщины удобно не всегда.

Перед выбором следует учитывать:

• будет ли поверхность дополнительно обрабатываться;
• требуется ли выравнивание;
• каковы допуски готовой детали;
• какой способ резки применяется;
• предусматривается ли припуск.

Если готовая деталь должна иметь точный размер после механической обработки, исходная заготовка может потребоваться толще номинала.

Полиуретан 1–5 мм: для чего нужна малая толщина

Тонкие листы подходят для деталей, где важны небольшая высота и возможность вырезать элемент требуемого контура. Это могут быть тонкие прокладки, защитные прослойки, небольшие накладки и гибкие элементы.

Но сама малая толщина не означает, что материал будет мягким. Жесткость готовой детали зависит как от толщины, так и от твердости полиуретана и ее геометрии. Поэтому лист 3 мм из более твердого материала и лист той же толщины из более мягкой марки могут вести себя по-разному.

Полиуретан 10–20 мм

Средние толщины востребованы при изготовлении более массивных прокладок, амортизирующих элементов, скребков и накладок.

При выборе учитывают:

• нагрузку на единицу площади;
• требуемую деформацию;
• твердость;
• наличие ударных воздействий.

Если материал постоянно сжимается, необходимо учитывать способность сохранять форму при длительной нагрузке.

Толстые полиуретановые пластины

При увеличении толщины лист начинает использоваться уже не только как плоский прокладочный материал, но и как массивная заготовка для механической обработки. Из нее может вырезаться деталь сложной формы с последующим фрезерованием, сверлением и другой обработкой.

В этом случае заранее учитывают:

• размеры заготовки;
• технологический припуск;
• расположение будущей детали;
• способ обработки.

Это позволяет избежать покупки слишком маленькой заготовки или излишнего расхода материала.

Толщина и твердость — разные параметры

Толщина описывает геометрический размер листа. Твердость характеризует сопротивление поверхности материала вдавливанию. Эти показатели нельзя заменять друг другом.

Например, увеличить жесткость детали можно не только за счет более высокой твердости материала, но иногда и изменением ее геометрии. И наоборот: тонкая деталь из твердого полиуретана может вести себя иначе, чем массивная деталь из более мягкого.

Если ключевым параметром является именно жесткость материала, подробнее о выборе можно прочитать в статье «Твердость полиуретана по Шору: что означает и какую выбрать».

Как выбрать марку листового полиуретана

Сначала определяют условия эксплуатации, затем сравнивают характеристики доступных марок.

Механическая нагрузка

Постоянная, ударная и циклическая нагрузка предъявляют к материалу разные требования.

Трение

При работе в паре с движущейся поверхностью важны характер контакта и предполагаемая интенсивность износа.

Рабочая среда

Необходимо учитывать возможное воздействие воды, масел, топлива и других технологических жидкостей. Устойчивость следует проверять для конкретной марки.

Температура

Условия эксплуатации должны находиться в допустимом диапазоне для выбранного материала.

Подробнее особенности различных составов рассмотрены в материале «Марки полиуретана: СКУ-7Л, СКУ-ПФЛ и другие — как выбрать».

Что важнее — марка или твердость

Эти параметры рассматривают совместно. Нельзя сказать, что один из них всегда важнее. Твердость помогает понять, насколько материал будет сопротивляться вдавливанию и деформации. Марка определяет более широкий комплекс свойств.

Практическая последовательность выбора выглядит так:

1. Определить условия работы.
2. Установить требования к детали.
3. Выбрать подходящую марку.
4. Проверить необходимую твердость.
5. Выбрать толщину и размер заготовки.

Если исходные параметры материала еще не определены, общий алгоритм подбора рассмотрен в статье «Как выбрать полиуретан: твердость, марка и форма выпуска».

Как выбрать размер листа

Если из одной пластины планируется изготовить несколько деталей, имеет значение схема раскроя.

Необходимо учитывать:

• размеры каждого изделия;
• промежутки между контурами;
• технологические отходы;
• направление обработки;
• припуск по краям.

Для единичной крупной детали выбор зависит прежде всего от ее габаритов. Для серийного изготовления полезно заранее оценить количество деталей, которое удастся получить из одной пластины.

Можно ли изготовить прокладку из листового полиуретана

Да, полиуретан применяется для изготовления различных уплотнительных и прокладочных элементов, если свойства выбранной марки подходят под конкретные условия эксплуатации.

При выборе материала для прокладки учитывают:

• рабочую среду;
• давление;
• температуру;
• требуемую деформацию;
• конструкцию соединения.

Для некоторых задач оптимальным материалом может быть резина, паронит или другой прокладочный материал.

Лист или стержень

Если изделие плоское либо его удобно вырезать из пластины — обычно рассматривают лист. Если необходимо изготовить втулку, кольцо, ролик или цилиндрическую деталь, может оказаться рациональнее использовать круглую заготовку.

Как выбрать ее размер, разбираем отдельно — «Полиуретановый стержень: как подобрать диаметр и марку».

Что сообщить поставщику

Перед заказом желательно подготовить следующие данные:

• марку, если она известна;
• твердость;
• толщину;
• длину и ширину;
• назначение будущей детали;
• условия эксплуатации.

Если марка неизвестна, описание условий работы помогает сузить выбор.