Urethane là gì? ứng dụng và gia công các sản phẩm Urethane như thế nào

Urethane có nhiều ứng dụng khác nhau và được chọn cho các sản phẩm có thể hưởng lợi từ những điểm mạnh độc đáo của chúng, một số điểm quan trọng nhất được liệt kê dưới đây.

• Độ cứng – Urethane có thể được sản xuất với nhiều giá trị độ cứng từ 30 shore A (mềm như silicone) đến 75D (cứng như nhựa nhiệt dẻo thông thường như ABS). Do đó, urethane có thể được sử dụng để sản xuất bộ giảm rung cũng như các tấm cứng chống mài mòn. Mối quan hệ giữa thang đo độ cứng Shore A và D được thể hiện trong Hình 1 bên dưới.
• Chống mài mòn – Urethane chủ yếu được biết đến với khả năng chống mài mòn và ăn mòn đặc biệt, đồng thời vượt xa các chất đàn hồi khác như cao su về mặt này. Khả năng chống mài mòn này tăng theo độ cứng.
• Độ bền xé – Urethane có độ bền xé tuyệt vời và có thể chống lại sự phát triển của vết rách ngay cả khi vật liệu bị khía và bị căng. Điều này có thể thực hiện được nhờ các chuỗi polymer liên kết chéo dài.
• Độ bền nén – Urethane hoạt động tốt trong các ứng dụng yêu cầu khả năng chịu nén và có thể được sử dụng cho bộ giảm chấn chống rơi trong thang máy hoặc ở cuối tuyến đường sắt. Urethane không thể nén được (ngoài bọt urethane) và do đó cần có đủ không gian để giãn nở khi chịu tải.
• Độ bền kéo – Urethane không được sử dụng phổ biến trong các ứng dụng kéo do độ giãn dài và độ dão cực cao của chúng.
• Tích tụ nhiệt – Urethane là chất cách điện và có xu hướng tích tụ nhiệt khi sử dụng trong các ứng dụng động ở mức tải cao và tốc độ cao. Chúng hiếm khi được sử dụng trong các loại ứng dụng này vì chúng có xu hướng hỏng nhanh chóng khi nhiệt độ bên trong đạt đến điểm xuống cấp của vật liệu. Tuy nhiên, có những ngoại lệ đối với điều này trong một số công thức urethane tiên tiến hơn.

Một số thành phần cần thiết cho quá trình xử lý urethane. Cả chất chuẩn bị và chất kết mạng phải được chuẩn bị riêng biệt. Sau đó chúng được trộn và đưa vào khuôn đúc. Cuối cùng, nó phải được đặt trong một khoảng thời gian xác định trước và cũng có thể cần một bước xử lý sau.

1. Xử lý bằng tay

Sản xuất urethane hàng loạt nhỏ thường được thực hiện bằng kỹ thuật xử lý thủ công. Quá trình này được mô tả chi tiết dưới đây.

• Chuẩn bị prepolyme – Tùy thuộc vào loại urethane, prepolyme có thể ở dạng rắn hoặc lỏng, nếu là chất rắn thì cần phải nấu chảy trong lò. Tiếp theo, khối lượng thành phần có thể được tính toán; tỷ lệ pha trộn thường được nhà cung cấp nguyên liệu quy định. Tỷ lệ này có thể thay đổi một chút để có lợi cho một số tính chất cơ học nhất định như khả năng chống mài mòn hoặc cường độ nén, mặc dù nhìn chung điều này là không cần thiết. Lượng prepolyme chính xác sau đó phải được cân để chuẩn bị cho hỗn hợp. Hầu hết các prepolyme phải được khử khí bằng cách đặt chúng trong chân không để loại bỏ bọt khí khỏi vật liệu và do đó đảm bảo sản phẩm cuối cùng chất lượng cao không có bọt khí.
• Chuẩn bị chữa bệnh – Tiếp theo, phải chuẩn bị thuốc chữa bệnh. Một lần nữa, thành phần này có thể được cung cấp ở dạng lỏng hoặc rắn, mỗi dạng đều có những ưu điểm và nhược điểm riêng. Sau đó, chất kết mạng có thể được cân theo tỷ lệ tính toán để chuẩn bị trộn. Nếu urethane cần được tạo màu, chất màu thường được thêm vào hỗn hợp chữa bệnh. Các chuyên gia thường khuyên bạn nên trộn chất màu vào chất chữa bệnh để dễ dàng kiểm tra xem liệu tất cả chất chữa bệnh đã được trộn đúng cách với chất chuẩn bị hay chưa. Cần rất ít sắc tố để tạo màu cho một bộ phận; chỉ cần 2% tổng khối lượng hỗn hợp sẽ tạo màu thành công cho bộ phận.
• Chuẩn bị khuôn – Tiếp theo, có thể chuẩn bị khuôn. Khuôn có thể được làm bằng sợi thủy tinh, thép hoặc thậm chí là silicone. Nó cần được bôi trơn bằng chất chống dính khuôn để ngăn bộ phận dính vào bề mặt khuôn. Khuôn dùng cho urethane lưu hóa nóng phải được làm nóng trước khi đúc vì điều này giúp ngăn ngừa sự hình thành các khuyết tật bề mặt.
• Đúc – Khi mọi thứ đã sẵn sàng, vật liệu có thể được trộn. Trong trường hợp urethane xử lý nóng, chất chuẩn bị và chất kết mạng trước tiên phải được đun nóng đến nhiệt độ khuyến nghị sau đó trộn kỹ. Việc trộn phải được thực hiện theo cách hạn chế việc đưa không khí vào hỗn hợp. Sau khi trộn, quá trình khử khí thứ hai được thực hiện và vật liệu có thể được đúc vào khuôn. Thời gian đông kết của Urethane có thể thay đổi từ vài phút đến một giờ. Lưu ý rằng những vật liệu có thời gian đông kết ngắn sẽ được xử lý tốt nhất bằng máy thay vì bằng tay.

2. Gia công bằng máy

Urethane có thể được trộn bằng máy gọi là máy phân phối. Máy này tự động trộn chất chuẩn bị, chất chữa bệnh và sắc tố rồi bơm vào khuôn. Toàn bộ quá trình tương tự như ép phun và không yêu cầu xử lý bằng tay.

3. Sau bảo dưỡng

Hầu hết urethane cần được xử lý sau trong lò để đạt được các đặc tính cuối cùng. Trong một số trường hợp, một bộ phận có thể được tháo ra sau một giờ nhưng phải để trong lò tối đa 16 giờ để liên kết ngang còn lại xảy ra.

Chọn đúng loại urethane là một nhiệm vụ đầy thách thức đòi hỏi sự hiểu biết về tất cả ưu điểm và nhược điểm của các loại khác nhau. Có rất nhiều phiên bản urethane tồn tại nên quá trình lựa chọn có thể dễ dàng trở nên phức tạp. Cơ khí Đa Minh có nhiều kinh nghiệm trong việc chọn loại urethane chính xác cho các ứng dụng cụ thể và có thể giúp chọn loại urethane hoàn hảo cho công việc riêng của bạn. Hãy liên hệ với chuyên gia Xometry hoặc nhận báo giá tức thì về vật liệu đúc urethane ngay hôm nay.