Литой полиуретан что это такое
Литьё полиуретана
Литьё полиуретана (вакуумное литьё полиуретана) — быстрая технология, позволяющая получать жёсткие и эластичные детали без затрат на оснастку, связанных с литьём под давлением.
Продолжая сравнение, заливка материала также происходит в полость оснастки, повторяющую геометрию детали.
Основное отличие заключается в том, что для литья под давлением используется «жёсткая» металлическая пресс-форма, полученная при помощи обработки с ЧПУ, тогда как для полиуретанового литья — «мягкая» силиконовая.
Такая форма менее долговечна, но является быстрой и экономичной альтернативой.
Для чего это нужно?
Как это работает?
1. Инженер проектирует 3D-модель
Технология позволяет получать детали сложной формы, но всё же имеет ограничения, которые следует учитывать при подготовке модели.
В нашей статье вы можете ознакомиться с рекомендациями по проектированию для литья полиуретана
Образец, повторяющий геометрию и качество поверхности изделия, который может быть изготовлен методом 3D-печати, обработки с ЧПУ или предоставлен заказчиком.
Материал и технология изготовления мастер-модели определяют точность и качество поверхности, которые будут отражены в отливке, а также прочность для возможности многократного использования.
3. Силиконовая форма
В опалубку помещается мастер-модель и заливается жидким силиконом. После отверждения силиконовый блок разрезается для извлечения образца — образуется полость, повторяющая геометрию детали. При необходимости в изготовлении дополнительных форм процесс повторяется с использованием уже готовой мастер-модели.
(!) Стандартный ресурс силиконовой формы — 20 отливок.
Полиуретаны представляют собой реактопласты: при смешивании жидких компонентов происходит химическая реакция, результатом которой является полимеризация и приобретение конечных свойств материала.
Полиуретан заливается в полость формы, после отверждения изделие извлекается.
Обычно, изделия требуют минимальной постобработки — сверление отверстий, нарезание резьбы, окрашивание, сборка.
Дополнительно, поверхности, с повышенными требованиями к точности, могут быть обработаны на станке с ЧПУ.
Преимущества
+ Быстрее и дешевле
Возможность получения деталей высокого качества с низкими первоначальными затратами за несколько недель.
+ Широкий выбор материалов
От мягких и гибких эластомеров до жёстких и ударопрочных пластиков со специальными свойствами, имитирующих большинство инженерных материалов. Узнайте больше о том, как выбрать материал в статье «Виды и свойства полиуретана».
+ Сложная геометрия
Получение деталей с поднутрениями, острыми внутренними углами, конструкций без уклона и равномерной толщины стенки.
+ Дополнительно
Резьбовые отверстия могут быть сформированы металлическими втулками, установленными и надёжно зафиксированными в процессе литья.
В ещё жидкий полиуретан может быть добавлен красящий пигмент, позволяющий получить равномерное окрашивание детали в массе.
Литьё полиуретана — это гибкий и масштабируемый процесс, который работает с широким спектром материалов и не требует больших первоначальных затрат. В то же время полиуретановые детали обладают сопоставимой прочностью, износостойкостью и эксплуатационными характеристиками с изделиями массового производства.
Литьевой полиуретан для форм. Обзор, отзывы и рекомендации
Полиуретан холодного литья является двухкомпонентным полимером. Полиольные и изоцианатные соединения (компоненты полиуретана для форм), вступая в реакцию, образуют плотный и гибкий материал, внешне, а также по физическим качествам на первый взгляд напоминающий резину. В силу разнообразия своих характеристик, применяется по многим промышленным и бытовым направлениям.
Виды полиуретана и его аналоги
Сам полиуретан, как рабочее сырьё подразделяется на полиуретан холодного литья и горячего. Горячее литьё полиуретана используется преимущественно в производстве изделий конечного назначения, непосредственно готовых для использования. Также полиуретан горячего литья используется для обработки поверхностей, стыков или в качестве покрова. Главным недостатком полиуретана горячего литья является необходимость наличия специализированного оборудования для его эксплуатации.
Другим, более удобным и популярным полимером является жидкий полиуретан для форм холодного литья. Его удобство в использовании заключается в том, что литейщику нет необходимости иметь при себе дополнительное дорогостоящее оборудование. Все манипуляции с полиуретаном холодного литья можно провести даже на уровне мелкого производства или в домашних условиях.
Главными аналогами жидкого литьевого полиуретана являются такие материалы, как силикон или формопласт. И если формопласт, в большинстве случаев является более дешевым и менее качественным вариантом сырья для форм и изделий, то силикон на данный момент остаётся главным конкурентоспособным сырьём по отношению к полиуретану. Ранее мы уже сравнивали полиуретан и силикон как материалы для форм. Подробнее об этом можно почитать в данной статье.
Особенности жидкого полиуретана
Полиуретан обладает рядом технических характеристик и особенностей, выгодно выделяющими его на фоне других подобных материалов. К ним относятся.
Опишем каждый пункт подробнее. Во первых, будучи полимеризованным, полиуретан для форм превращается в материал слабо подверженный усадке и негативному воздействию внешней среды. В твёрдом виде он прекрасно переносит жару, холод, дожки, снег, ветер и прочее. Во вторых, полиуретан является очень крепким материалом, сочетая в себе наравне с крепостью феноменальную гибкость. В третьих, из за того, что изначальный вид данного сырья жидкий, будучи залитым на определённую поверхность, оно идеально повторяет его рельеф и форму. В четвёртых, жидкий полиуретан, благодаря обилию марок и вариаций, может использоваться для изготовления форм, технических изделий и прочего.
Области применения литьевого полиуретана
Говоря об областях применения жидкого полиуретана, можно выделить следующие:
Полиуретановые формы для литья смесей
Полиуретановые формы разной степени твёрдости, гибкости и эластичности могут применяться под литьё самых разнообразных материалов. В формы из полиуретана могут заливаться следующие материалы:
В зависимости от тяжести смеси, полиуретановые формы будут выдерживать ограниченное количество отливок. Например, для бетона это 700 — 800 циклов литья, для гипса — около тысячи, для полимеров и смол — свыше тысячи.
Литьевой полиуретан: свойства и области применения
Жидкий литьевой полиуретан — двухкомпонентный эластичный состав, который получают из смолы и отвердителя. Основа представлена элементами изоциановой группы, соединители — веществами гидроксильных групп. После контакта и смешивания состава начинается полимеризация, готовый полимер обладает свойствами и структурой полиуретана. Материал известен как литьевой пластик, применяют для изготовления декоров, форм, тротуарной плитки. В статье рассказали об особенностях жидкого литьевого полиуретана, сферах применения.
Свойства литьевого полиуретана
Высокая текучесть компонентов позволяет изготавливать детали сложной формы и рельефа. Свойства литьевого полиуретана до и после полимеризации отличаются от пенополиуретана. Показатель усадки жидкого материала — до 0,1–0,3 % — характеристика обеспечивает точное соответствие изделия форме, в которую заливают. При этом усадка обычного ППУ — 0,5 %, что обеспечивает стойкость конструкции, снижает риск образования трещин, сколов в области перемычек, примыканий, парапетов.
Сравнение других характеристик материалов смотрите в таблице.
Жидкий полиуретан помогает получить изделия и декоры со сложными формами. Высокий уровень эластичности позволяет заменять полиуретаном резину и каучук. На свойства смеси влияют добавки-модификаторы, красители — можно изменить прочность, цвет готового изделия, скорость полимеризации.
Различают 2 типа полимеризации двухкомпонентного литьевого полиуретана:
Продукция горячей полимеризации не требует финишного армирования, более устойчива к воздействию щелочей, вибрациям, абразивному износу.
Области применения
Литьевой полиуретан находит применение в разных сферах: от строительства и заливки шестеренок до текстильной промышленности и производства кожзаменителя.
Разберем области применения литьевого полиуретана:
Стойкость к агрессивным моющим и химическим средствам делает жидкий полиуретан применимым в пищевой, стоматологической, хирургической отраслях. Материал используют в протезировании, изготовлении лакокрасочных материалов.
Компоненты не включают токсичные и вредные для здоровья человека вещества. Жидкий полиуретан используют для изготовления детских и развивающих игрушек.
Литьевой жидкий полиуретан обладает уникальными свойствами и высокой скоростью отверждения — материал применяют для производства декоративно-отделочных, конструкционных элементов мебели разной сложности формы. При выборе материалов рекомендуем ориентироваться на необходимую плотность готового изделия. Вы не сможете получить плотность 600 кг/м³ при заливке системы с пороговой плотностью 100 кг/м³.
Смотрите на видео, как правильно выбирать систему, вычислять объем и количество компонентов для заливки. В пошаговой инструкции рассказали о подготовке, обезжиривании формы, правилах перемешивания, заливке.
При работе с компонентами используют средства индивидуальной защиты, спецодежду: костюм, очки с боковыми накладками, резиновые непроницаемые перчатки.
Компания «Химтраст» изготавливает эффективные и экологически безопасные компоненты для заливочных систем. Например, система «Химтраст СКД-50» и антиадгезионные разделительные смазки применяют при производстве монтажных терок, накладок, карнизов, изголовий кроватей и других декоров.
Предлагаем разработать компоненты для заливки по индивидуальной рецептуре, которые будут соответствовать плотности, требованиям, специфике работы. Проводим многоуровневую систему контроля качества и безопасности составов. Выбор проверенного материала поможет избежать проблем, в дальнейшем сэкономить деньги на устранении дефектов.
Доставляем продукцию по России и странам СНГ. Высылаем образцы для тестов по запросу.
Литьё полиуретана. Советы по литью
Решил сделать небольшую инструкцию по литью полиуретана, на основе собственного опыта.
Рекомендуется, но можно и без этого:
-Камера для дегазации.
-Печь для ускорения и достижения полноты полимеризации изделия. (С возможностью уставки температуры 80-90 градусов Цельсия).
-Замешали, дегазируем.
Я «дегазирую» не так как нужно, конечно. Просто избавляюсь от больших пузырей. Нет насоса вакуумного, а шприцем большого разряжения не создашь. Но для моих целей этого хватает.
Сначала в ёмкости, где замешивал.
Запас по объему должен быть не менее 2.5 раз для «пены». Пример:
На первом фото в «вакууме». Второе при атмосферном давлении.
Мелкий нюанс:
-Не торопитесь мыть форму, где замешивали состав, отмывается он очень плохо. Дайте ему застыть и потом просто отдерете от ёмкости.
Пишите в комментариях, что не учел, как лучше и вообще мнение о материале и статье.
Так же хотел бы узнать где ещё применить этот материал в быту и не только.
Я сам, как видите, только начал работу с этим материалом и в интернете немного дельной информации по нему. Да, снимают про сайлентблоки на Ютубе, да про литьевые формы.
Свойства и области применения двухкомпонентного полиуретана
Полиуретан двухкомпонентный представляет собой прочный и легкий синтетический материал, принимающий форму готового продукта при смешивании двух своих составляющих, основы и отвердителя, в нужных пропорциях. В качестве основы выступают вещества изоциановой группы, а роль отвердителя играют соединения гидроксильных групп.
В результате смешивания компонентов происходит процесс полимеризации, а образовавшийся в итоге полимер имеет структуру и характеристики полиуретана. Существуют полиуретановые смеси горячего и холодного типа полимеризации. Процесс горячей полимеризации происходит в условиях повышенных температур, а холодная полимеризация протекает при обычной температуре окружающей среды.
Свойства и качества двухкомпонентного полиуретана
Полиуретановая двухкомпонентная смесь обладает рядом уникальных технических характеристик, которые делают материал востребованным в некоторых областях промышленности и строительства. Среди основных свойств полимера можно выделить следующие:
Применение литьевого полиуретана
Благодаря отличным эксплуатационным характеристикам, двухкомпонентный жидкий полиуретан нашел широкое применение в промышленности, производстве ремонтных и строительных работ, дизайне объектов архитектуры и оформлении внутренних интерьеров помещений. Основные области, в которых используются полиуретановые двухкомпонентные смеси, следующие:
Наливные полиуретановые полы
Наливные полы из полиуретана – относительно новая область применения двухкомпонентных полимерных смесей в строительстве. Высокие эстетические характеристики, простота изготовления, удобство эксплуатации, чистки и производства ремонтных работ обуславливают огромную популярность устройства таких полов в производственных цехах, складских помещениях, крытых стоянках и гаражах, магазинах, торговых павильонах и даже жилых помещениях.
Востребованным направлением является конструирование полов с трехмерным изображением и покрытием из прозрачного полиуретана.
Полиуретановые полы отлично воспринимают статические и динамические нагрузки, устойчивы к истиранию и механическим ударам, отличаются продолжительным сроком и надежностью эксплуатации. Полы могут иметь самые разные цвета и различную степень прозрачности. В слой прозрачного двухкомпонентного полиуретана можно интегрировать дополнительные элементы оформления, такие как монеты, стрелки, указатели, звезды, надписи, символы и фигуры.
В общем случае разрез наливного пола выглядит следующим образом (снизу вверх):
Безопасность при работе с двухкомпонентной смесью
Во избежание получения травм при работе с жидким двухкомпонентным полиуретаном необходимо пользоваться индивидуальными средствами защиты, такими как противогазы или респираторы, резиновые перчатки, прочная обувь, очки и защитные костюмы.
В случае попадания полимерной смеси на открытые участки кожи, их необходимо сразу же обработать ветошью, пропитанной бензином или растворителем, а затем тщательно вымыть с мылом. При поражении жидким полиуретаном глаз нужно незамедлительно их промыть водой и обратиться в медицинскую клинику или медпункт.
Формы выпуска и стоимость двухкомпонентного полиуретана
Производством основных составляющих литьевого полиуретана занимаются крупные химические заводы, как отечественные, так и зарубежные. Окончательная подготовка двухкомпонентных смесей, фасовка в тару и оптовая продажа выполняется уже непосредственно фирмами-производителями под конкретными торговыми марками.
Литьевой двухкомпонентный полиуретан выпускается в таре различных объемов, начиная с небольших емкостей для производства ремонтных работ и заканчивая контейнерами-еврокубами для выполнения работ в промышленных масштабах.
Стоимость материала при фасовке в ведра по 10-20 кг составляет 500-1000 рублей за 1 кг. При оптовых закупках жидкого полиуретана его стоимость может снижаться до 200-300 рублей за килограмм.