Polyurethan-Platten: Vergleich und Verwendung in der Praxis

Suchen Sie ein Material, das Verformung, Vibrationen sowie groben Abrieb verträgt? Dabei möchten Sie die verschlissenen mechanischen Teile der Maschinen und Geräte nicht so oft austauschen, wie das bei den Gummikomponenten der Fall ist? Wenn Sie bereit sind, für Qualität extra zu bezahlen, empfehlen wir Ihnen, Polyurethan zu wählen. Dieses Polymer zeichnet sich durch eine Reihe hervorragender Eigenschaften aus. Es lohnt sich, Gummi durch Polyurethan zu ersetzen!

Was ist Polyurethan?

Der Name entstand aus der Abkürzung der ursprünglichen Bezeichnung „Polyester-Urethan-Kautschuk“*. Es handelt sich um ein Polymer, ursprünglich unter dem eingetragenen Warenzeichen VULKOLLAN® bekannt. Im Laufe der Jahre haben auch andere Firmen mit der Herstellung dieses hoch elastischen, vernetzten Polyurethan-Elastomers, das in den 40. Jahren des 20. Jahrhunderts von der deutschen Gesellschaft Bayer AG entwickelt wurde, unter verschiedenen Namen begonnen. Egal, ob das Vulkocell, PolyTAN, oder ganz schlicht Polyurethan war, es ging immer nur um weitere "Rezepturen", die das Originalprodukt weiter verbesserten.

Was sind die Hauptvorteile von Polyurethan (PU) gegenüber Gummis

• Polyurethan ist sehr zähes Material.
• Dank der hohen Abriebfestigkeit droht beim PU lediglich ein niedriges Risiko der Entstehung von Ritzen und Rissen, in denen sich Bakterien absetzen und vermehren können. Diese könnten die Nutzungsdauer des PU-Produkts, z.B. Fülltrichters, beeinträchtigen. Bei den PU-Produkten ist die Reinigung einfacher, die Wartungsansprüche sind reduziert und möglich ist auch die Anwendung in der Lebensmittelindustrie.
• Es zeichnet sich durch hohe Rissfestigkeit aus und ist schnittfest.
• Es bietet Formstabilität und lange Nutzungsdauer auch bei wiederholter Kompression.
• Es ist beständig gegen Mineralöle, Schmierfette, Diesel- und Erdölprodukte (auch nach häufigem Kontakt mit Fett vermodert es nicht).
• Keine Verschmutzung von Kontaktflächen.
• Es verträgt gut die Einwirkung von Ozon und UV-Strahlung.
• Auf Anfrage lieferbar in einer Vielzahl von Farben und Härtegraden.
• Auch in Hinsicht auf die primäre Wahl der erforderlichen Eigenschaften (insbesondere chemische Beständigkeit, isolierende Eigenschaften, elektrische Leitfähigkeit) ist es sehr anpassbar.

Einschränkungen des Polyurethans

• Nur begrenzt gegen Benzol und chlorierte Kohlenwasserstoffe beständig.
• Lagerung der Polyurethan-Platten – am besten auf einer ebenen Fläche.
• Preis – höher als bei Gummiprodukten
• Lieferfrist – diese ist hinzunehmen, es darf kein Druck auf eine möglichst schnelle Lieferung entwickelt werden. Damit das Polyurethan in der Produktion ordnungsgemäß gehärtet ist und die erforderlichen Eigenschaften besitzt, muss der technologische Temperierprozess eingehalten werden. Dies erzielt man nach 5 bis 15 Tagen des Temperierens (in Abhängigkeit von der Dicke, dem Gewicht und Charakter des Produkts). Bestellen Sie deshalb mit einem ausreichenden Zeitvorsprung! Sofern die Ware vorrätig ist, muss man sich mit dieser Frage nicht befassen.

Welche PU-Variante sollte gewählt werden?
Polyurethan liefern wir entweder als Platten oder bereits verarbeitete Maschinenteile. Polyurethan in Platten sowie als geformte Produkte liefern wir sowohl in der kompakten, als auch mikroporösen Variante.

Vorteile und Verwendung des kompakten PU:

• Es zeichnet sich durch eine hohe Reißfestigkeit aus.
• Es verträgt eine große und langzeitige mechanische Belastung, besonders eine solche, die gleichmäßig ist.
• Es hat eine sehr gute Beständigkeit gegen Mineralöle, Schmierfette, Diesel- und Erdölprodukte.
• Es hat eine glatte, porenfreie Oberfläche, die ein sauberes und gleichmäßiges Gleiten des transportiertes Materials ermöglicht.
• Es eignet sich besonders für Laufräder, Transportrollen, stark belastete Maschinenkomponenten. Es kann aber auch für Abstreifleisten verwendet werden, da es sich an die zu reinigende Oberfläche anpassen kann.

Vorteile und Verwendung des mikroporösen PU:

• Es verträgt auch eine große mechanische Belastung, aber im Gegensatz zum kompakten Polyurethan hat es auch eine bessere Beständigkeit gegen Stöße und Vibrationen.
• Es ist eine hervorragendes Dichtungsmaterial für enge Spalten – es kann reingedrückt werden und passt sich den räumlichen Verhältnissen an.
• Es ist beständig auch gegen wiederholte Kompression – auch nach einer längeren Zeit ist es in der Lage, in die ursprüngliche Form zurückzukehren.
• Hohe Abriebfestigkeit.
• Sehr gute Beständigkeit gegen Öle und Fette.
• Es wird oft für Dichtungen, Federn, Dämpfer eingesetzt.

Haben Sie Interesse an Produktmustern der meistverkauften Typen und möchten Sie sie auch mit eigenen Händen berühren?
Fordern Sie unsere Musterkarte mit Polyurethanplatten an.

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Die Polyurethanplatten unterscheiden sie sich durch ihren Härtegrad. Wo findet man diesen Parameter?

Die Härte wird beim kompakten Material auf der Härteskala Shore A (ShA) aufgeführt. Diesen Wert gibt normalerweise der Hersteller im technischen Datenblatt hinter dem Schrägstrich in der Bezeichnung an. Beispielsweise PU15/65 bezeichnet ein Polyurethan mit einem Härtegrad von 65 °Shore A.
Beim mikroporösen Polyurethan wird die Materialdichte verglichen.

Empfohlene Verwendung entsprechend dem Härtegrad:

• ab 65 °ShA: Kompaktes PU für langzeitige gleichmäßige Belastung (Dichtungen oder Anschläge)
• 20–50 °ShA: Kompaktes PU mit besserer Elastizität, höhere Widerstandsfähigkeit gegen dauerhafte Verformung (stark beanspruchte Maschinenteile, Dichtungen, Abstreif- und Waschleisten)

(i) Möchten Sie wissen, was bedeutet dieZahl vor dem Schrägstrich, also z.B. PU15/xx?
Es handelt sich um eine traditionelle Weise der Bezeichnung bestimmter Rezepturen und der abweichenden Produktionsweisen der einzelnen Polyurethanhersteller. Sie hat keinen Bezug zu einem konkreten Produktparameter.

Beispiele der einzelnen Typen der kompakten Polyurethane:

• Kompakter Typ PU44/xx

Die öfters verwendete Variante, die sich für die meisten Anwendungen eignet, hält auch einer gleichmäßigen, langzeitigen Belastung stand, ihr Vorteil liegt insbesondere in der hohen Festigkeit.

• Kompakter Typ PU15/xx (bekannt auch unter der Bezeichnung VULKOLLAN)

Gegenüber PU44 hat dieses Polyurethan eine bessere Widerstandsfähigkeit gegen dauerhafte Verformung**. Es hat ein besseres Formgedächtnis (bei einer größeren Belastung dauert es im Vergleich zu PU44 länger, bis es total „ausgequetscht“ ist). Es eignet sich besonders für mechanisch beanspruchte Teile – Laufräder, Transportrollen, stark belastete Maschinenkomponenten. Es kann aber auch für Abstreifleisten verwendet werden.

• Kompakter Typ PU100/xx

Der weichste Typ in dieser Polyurethan-Gruppe, geeignet für die Herstellung von Dichtungen, Manschetten, Abstreif- und Waschleisten.

Brauchen Sie Polyurethanprodukte nach Maß?

Wir schneiden / stanzen / bohren / fräsen sie so, dass sie die von Ihnen gewünschte Form haben:

• Dichtungen – z.B. Kreisringe
• Unterlagen unter Maschinen
• Distanzunterlagen unter die Aussteifungen von Baukonstruktionen
• Rollen in die Robotergreifer an Montagelinien
• Stoßdämpfende Anschläge
• Wasch- und Abstreifleisten für Reinigungstechnik
• Ärmelschläuche, Trichter für Silos, Lebensmittelbetriebe und Betonwerke, elastische Rohrverbindungen im Maschinenbau, Manschetten für Rüttelmaschinen im Bauwesen
• Auskleidungen für Rutschen und Anprallflächen für abrasives Schüttgut in Mörtel- und Betonmischanlagen
• Abstreifklingen für Schneepflüge
• Umlaufbänder für Kämm- und Hechelmaschinen
• Unterlegleisten für Stanzwerkzeuge
• Untere Schutzschicht für Stampfwerkzeuge (Vibrationsstampfer, sog. „Frosch“)
• Wir organisieren auch Walzenbandagen für Druckmaschinen und das Bekleben der Gabelstaplerräder

1. Wir schneiden und stanzen auch sehr kleine Gegenstände aus. 2. Erforderliche Formen schneiden wir mit Wasserstrahl. 3. Wir stellen Fülltrichter und -schläuche aus Polyurethan her.

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Praxistipps:

Mikroporöse Polyurethan-Platten haben eine Struktur, die aus geschlossene Zellen besteht, daher darf man sie nicht mit Polyurethan mit offenen Zellen (dieser Typ wird zur Herstellung von Matratzen verwendet) verwechseln.

• Kompakte sowie mikroporöse Polyurethanplatten können Sie sowohl in Form von flachen Platten, als auch nach Maß zugeschnitten bestellen.
• Im Angebot haben wir auch PU-Platten mit Lebensmittelattest.
• Wir sind in der Lage, ganze PU-Platten in einer anderen Länge als die Grundlänge von 2 000 mm zu liefern – die Verbindung durch Schweißen hergestellt.
• Obwohl das Polyurethan eine sehr gute Beständigkeit gegen Ozon und UV-Strahlung hat, unterliegt es auch dem Alterungsprozess. Erstaunlicherweise verlangsamt die mechanische Beanspruchung (z.B. Druckverformung) diesen Prozess, aber selbst die Hersteller der PU-Platten raten vom Kauf einer größeren Menge auf Vorrat für eine längere Zeit ab (d.h. für 2 Jahre und mehr). Zögern Sie also nicht, auch nach Dicken, Abmessungen oder Farben zu fragen, die wir gerade nicht auf dem Lager haben!

Beispielhafte Verwendung einer PU-Platte, die nach Maß für den Zyklonabscheider im Betrieb für die Herstellung von recyceltem Gummi-Mahlgut angepasst wurde.

Herstellung eines Polyurethan-Produkts durch Schneiden mit Hochdruck-Wasserstrahl

Wir werden für Sie eine Vielzahl von Formen, in verschiedenen Härten, Farben, in der Dicke von 2 bis 20 mm anfertigen.

1. Vorbereitung des Materials zum Schneiden, Platzierung der PU-Platte auf der Schneidfläche.
2. Detail des Wasserstrahls beim Schneiden des Produkts.

*) Quelle: https://de.wikipedia.org/wiki/Polyester-Urethan-Kautschuk; gekürzt

**) Der Hersteller führt die Werte der Druckverformung bei 70 °C während 24 Stunden bei ShA 65, 80 und 90 durchschnittlich um ein Drittel niedriger zugunsten von PU15 im Vergleich zu PU44 an.