Технология производства цельнолитых колес из полиуретана
2026-03-28
Подготовка сырья
Производство цельнолитых колес из полиуретана начинается с подготовки сырья. К основным компонентам относятся изоцианаты, полиолы, удлинители цепи и катализаторы.
В качестве изоцианата обычно используется MDI (дифенилметандиизоцианат), который необходимо хранить при температуре 5℃–10℃ во избежание преждевременной реакции. Перед использованием проверяется содержание NCO, которое обычно контролируется на уровне 30%–32%.
Полиолы чаще всего применяются полиэфирного типа. Их гидроксильное число должно соответствовать проектным требованиям — например, используется полиэфирполиол с гидроксильным числом 56 mgKOH/g. Перед применением он проходит вакуумную дегидратацию, чтобы снизить содержание влаги до уровня менее 0,05%.
Удлинители цепи, такие как 1,4-бутандиол, должны иметь чистоту не ниже 99,8% и храниться в герметичных условиях с защитой от влаги.
Катализаторы, например дибутилоловодилаурат олова, добавляются в количестве 0,1%–0,3% от массы полиола и должны храниться в условиях защиты от света для сохранения активности. Все эти компоненты используются при производстве цельнолитых колес из полиуретана.
Синтез преполимера
На этапе синтеза преполимера полиэфирполиол после дегидратации загружается в реактор и при перемешивании со скоростью около 60 об/мин нагревается до 80℃–85℃.
Затем постепенно добавляется MDI в соотношении примерно 2:1 (изоцианат : полиол). Температура реакции не должна превышать 90℃.
Весь процесс проходит под защитой азота, чтобы исключить попадание влаги из воздуха, что особенно важно при производстве цельнолитых колес из полиуретана.
Реакция длится 2–3 часа, при этом каждые 30 минут отбираются пробы для контроля содержания NCO. Когда показатель стабилизируется на уровне 8%–10%, реакцию прекращают.
Затем смесь охлаждают до 50℃–60℃, после чего преполимер для цельнолитых колес из полиуретана переливают в герметичную ёмкость для хранения. Рекомендуемое время хранения — не более 72 часов.
Подготовка формы
Формы для производства цельнолитых колес из полиуретана изготавливаются из алюминиевых сплавов или стали в зависимости от конструкции изделия.
Внутренняя поверхность формы тщательно полируется до шероховатости не более Ra0.8. Перед использованием наносится разделительный состав (силиконовый или фторсодержащий) толщиной 20–30 мкм, после чего форма выдерживается около 10 минут для испарения растворителя.
Далее формы для цельнолитых колес из полиуретана предварительно нагреваются до 60℃–70℃ (с допуском ±2℃), что обеспечивает равномерность последующего процесса литья.
Смешивание и заливка
Преполимер, удлинитель цепи и катализатор для цельнолитых колес из полиуретана загружаются в высокоскоростной смеситель.
Смешивание проводится при скорости 2000–3000 об/мин в течение 30–60 секунд. В процессе создаётся вакуум (-0,09…-0,095 МПа) для удаления пузырьков воздуха.
Например, для изделия диаметром 100 мм масса одной загрузки составляет около 5 кг.
После смешивания материал для цельнолитых колес из полиуретана быстро заливается в предварительно нагретую форму, при этом подача осуществляется вдоль стенки формы для минимизации образования пузырей.
Объём заливки должен превышать объём формы на 5%–10% для компенсации усадки.
Отверждение и формование
После заливки формы с заготовками цельнолитых колес из полиуретана помещаются в печь для поэтапного отверждения.
Первый этап: 80℃–85℃ в течение 1 часа (первичное отверждение).
Второй этап: 100℃–105℃ в течение 2–3 часов (завершение сшивки).
Формы должны находиться в горизонтальном положении, чтобы исключить неравномерность толщины стенок цельнолитых колес из полиуретана.
После завершения процесса формы охлаждаются до 40℃–50℃, затем изделия извлекаются. Полученные заготовки цельнолитых колес из полиуретана имеют твёрдость около Shore A 85–90.
Далее проводится постотверждение при комнатной температуре в течение 24 часов для стабилизации свойств цельнолитых колес из полиуретана.
Механическая обработка
После отверждения заготовки цельнолитых колес из полиуретана подвергаются механической обработке.
На токарном станке удаляются литники и облой (скорость 1000–1500 об/мин), используются инструменты из быстрорежущей стали.
Затем поверхность цельнолитых колес из полиуретана шлифуется наждачной бумагой зернистостью 800 для достижения шероховатости Ra1.6.
Для изделий с подшипниками выполняется расточка центрального отверстия с допуском ±0,02 мм, что обеспечивает точность сборки цельнолитых колес из полиуретана.
Контроль качества и упаковка
Готовые цельнолитые колеса из полиуретана проходят выборочные испытания:
твёрдость (Shore A, допуск ±2);
прочность на разрыв (≥20 МПа);
сопротивление разрыву (≥60 кН/м);
износостойкость (по стандарту GB/T 9867, ≤0,1 см³/1,61 км).
После успешного контроля каждое из цельнолитых колес из полиуретана упаковывается в полиэтиленовую плёнку для защиты от повреждений.
Далее изделия укладываются в пятислойные гофрокороба по 20–50 штук с использованием пенопрокладок.
На упаковке обязательно указываются модель, размер, количество и дата производства цельнолитых колес из полиуретана.
Хранение осуществляется в сухом и проветриваемом помещении, при этом высота штабелирования не должна превышать 5 слоёв, чтобы избежать деформации цельнолитых колес из полиуретана.
Если вы хотите узнать больше о цельнолитых колесах из полиуретана, вы можете следить за обновлениями на нашем сайте или связаться с нами напрямую.
