Mudando para peças fundidas de poliuretano

Jun 01, 2023

Os poliuretanos de alto desempenho combinam as vantagens dos plásticos, metais e cerâmicas com a resiliência das peças de borracha

Embora os engenheiros de projeto tenham tradicionalmente especificado peças feitas de borracha, plástico ou aço quando a durabilidade é necessária, muitos estão considerando uma nova alternativa para as aplicações mais exigentes, de alto desgaste, abrasão e impacto: poliuretanos fundidos.

Os poliuretanos fundidos, também conhecidos como uretanos, são materiais resistentes e elásticos que combinam muitas das vantagens de desempenho dos plásticos, metais e cerâmicas de alta tecnologia com a resiliência e flexibilidade das peças de borracha.

Ao contrário de sua contraparte mais próxima, a borracha, que é preparada como folhas ou pães antes de ser moldada em uma prensa de alta pressão, os uretanos podem ser vazados como uma mistura líquida em moldes de baixa pressão e menos caros.

Usando esta técnica, cavidades de molde complexas podem ser preenchidas sem moldes e prensas de alta pressão. Isso oferece uma infinidade de vantagens, não menos das quais são menores custos de produção e ferramentas do que a moldagem de borracha e plástico, e menor custo de material do que metais e cerâmica.

Em termos de desempenho, as peças de poliuretano fundido geralmente são mais leves do que as alternativas de cerâmica ou metal e não são quebradiças e não racham como plásticos sob estresse ou temperaturas extremas.

Peças fundidas de poliuretano não são novas. No entanto, a consciência do potencial desse tipo de material permaneceu em grande parte sob o radar. Isso pode ser atribuído a vários fatores, entre os quais uma falta geral de compreensão das opções e formulações.

Não se especifica simplesmente uma peça de poliuretano, por exemplo. Existem muitas formulações – algumas proprietárias – que podem ser usadas para manipular uma série de variáveis, como dureza, resiliência, taxa de elasticidade e resistência química.

Por esta razão, os engenheiros de projeto interessados ​​em uma possível mudança para poliuretano de peças de plástico, aço, cerâmica ou borracha geralmente são mais bem atendidos buscando a assistência e orientação de especialistas em formulação de uretano.

Peças personalizadas em ação

Em um estudo de caso recente que mostra os méritos dessas peças, quando um construtor naval holandês exigiu um novo revestimento de rampa de lançamento que pudesse absorver o impacto e a abrasão de uma lancha saindo e entrando em seu navio de patrulha offshore por uma baía traseira, ele selecionou um especialmente poliuretano formulado da Argonics, um dos maiores produtores dos EUA de produtos de uretano resistentes ao desgaste.

O forro de uretano substituiu um forro de plástico de náilon, que tendia a danificar lanchas porque era muito duro, de acordo com Lars Muller, proprietário da Muller-Beltex, distribuidora de peças com sede na Holanda para várias indústrias, que estava envolvido no projeto.

"O transatlântico tinha que resistir ao impacto, à abrasão, à água do mar e à exposição aos raios ultravioleta, mas permitir que a lancha deslizasse para dentro e para fora da baía sem danificar a lancha ou a embarcação de patrulha", diz Muller.

Para maximizar a durabilidade e amortecer o impacto da lancha entrando e saindo da baía traseira da embarcação de patrulha offshore,argônicoscolaborou com o construtor naval holandês e a Muller-Beltex para projetar um revestimento de uretano composto por duas camadas de material, cada uma com uma dureza diferente, uma medida de dureza.

De acordo com Muller, a Argonics teve a ideia de criar um liner de durômetro duplo para suportar melhor o desgaste e o impacto inevitáveis.

"A camada superior mais dura do uretano tem mais resistência contra cortes e rasgos, enquanto a camada inferior é mais macia para suportar melhor o impacto das lanchas", diz Muller. Ele acrescenta que a experiência da empresa na formulação de uretano ajudou a otimizar o material para as características necessárias, enquanto criava camadas fortemente unidas que não se separavam.

A colaboração contínua entre as três empresas resultou em refinamentos adicionais de produtos. "Recentemente, chanframos as bordas do revestimento da rampa de lançamento para garantir que nenhuma água do mar ou areia fique atrás dele", revela Muller. "Também endurecemos o uretano nos orifícios dos parafusos para prender melhor os parafusos e fixações onde eles se encaixam no revestimento. Para facilitar a instalação no campo, adicionamos áreas escareadas no revestimento para corresponder às posições exatas dos orifícios escareados da peça.