Sowohl Polyurethan- als auch Gummiwalzen können einen nachgiebigen Wälzkontakt ermöglichen. Polyurethan sollte insbesondere dann geprüft werden, wenn Verschleiß der Lauffläche, Einrisse oder lastbedingte Verformung das Hauptproblem darstellen. Eine geeignete Gummimischung kann vorzuziehen sein, wenn die Anwendung eine bestimmte Kombination aus Dämpfung, Haftung, Temperaturbeständigkeit oder Medienverträglichkeit erfordert.
Vergleichen Sie die identifizierten Werkstoffe in kompletten Walzenbaugruppen. Weder die Materialbezeichnung noch die Härte allein entscheidet darüber, welche Walze die bessere Leistung erbringt.
Definieren Sie, welches Polyurethan und welcher Gummi gemeint ist
Zu den Polyurethan-Varianten zählen Gusselastomere und thermoplastisches Polyurethan (TPU). Bei Gummiausführungen kommen Naturkautschuk oder synthetische Elastomere wie Nitril, EPDM oder Silikon zum Einsatz. Beide Werkstofffamilien umfassen zahlreiche Mischungen, sodass ein pauschaler Vergleich zwischen Polyurethan und Gummi wesentliche Unterschiede verdecken würde.
Sinnvolle Ausgangsfragen sind etwa, ob Nitril für die angegebene Ölexposition geeignet ist, ob eine EPDM-Mischung für Heißwasseranwendungen infrage kommt oder ob eine hitzebeständige Silikonqualität die Temperaturanforderung erfüllt. Dabei handelt es sich um Fragen zur Werkstoffauswahl, nicht um eine Freigabe der Walze. EPDM ist beispielsweise in der Regel für Mineralöle ungeeignet, und ein hitzebeständiger Werkstoff kann dennoch bei Abrieb- oder Reißfestigkeit unzureichend sein.
Vergleichen Sie die Anforderungen Ihrer Maschine
Anforderung | Beurteilung von Polyurethan | Beurteilung von Gummi |
Abrieb und Einreißen | Bewerten Sie eine verschleißfeste Qualität im Hinblick auf den tatsächlichen Schadensmechanismus. | Identifizieren Sie die Gummimischung; gehen Sie nicht davon aus, dass sich alle Gummis gleich hinsichtlich des Verschleißverhaltens verhalten. |
Belastung und Durchbiegung | Prüfen Sie Verformung, Rückstellung und die Grenzwerte der gesamten Baugruppe. | Prüfen Sie dieselben Grenzwerte mit der vorgesehenen Mischung und Geometrie. |
Haftung und Dämpfung | Prüfen Sie das Kontaktverhalten unter Betriebsbelastung und bei Betriebsgeschwindigkeit. | Eine ausgewählte Gummimischung kann die erforderliche Nachgiebigkeit oder Traktion bereitstellen. |
Wasser, Öl und Reinigungsmittel | Prüfen Sie die genaue Rezeptur für jede einzelne Medienbelastung. | Wählen Sie für diese Beanspruchungen die Elastomerfamilie und die geeignete Mischung aus. |
Wärme und wiederholte Temperaturwechsel | Prüfen Sie Dauerbetrieb, Temperaturanstieg und die verbleibenden Eigenschaften. | Verwenden Sie werkstoffspezifische Daten statt eines allgemeinen Temperaturbereichs für Gummi. |
Abzeichnung und Sauberkeit | Stimmen Sie eine Oberflächenprüfung der Abnahme am realen Werkstück ab. | Es gibt auch nicht abfärbende Rezepturen; die schwarze Farbe allein entscheidet den Vergleich nicht. |
Kosten im Einsatz | Berücksichtigen Sie, soweit relevant, die erreichte Standzeit, den Austauschaufwand, Ausfallzeiten und den Energiebedarf. | Verwenden Sie denselben Betriebszeitraum und dieselben Abnahmekriterien. |
Wann sich eine Bewertung von Polyurethan lohnt
Ein Wechsel ist dann am überzeugendsten, wenn er einen beobachteten Ausfall adressiert. Verliert eine Gummiabdeckung durch Abrieb ihr Profil, prüfen Sie eine vorgeschlagene Polyurethan-Qualität unter vergleichbaren Kontaktbedingungen auf Verschleiß. Reißt die Abdeckung an einer Kante ein, untersuchen Sie den Kantenkontakt und das Reißverhalten, statt sich auf eine pauschale Haltbarkeitsaussage zu verlassen.
Für einen Nachweis der Abriebfestigkeit im Labor ASTM D5963 beschreibt ein Prüfverfahren mit Rotations Trommel für definierte Elastomerproben. Vergleichen Sie nur gleichartige Ergebnisse und trennen Sie Laborbewertungen von einer Aussage zur Standzeit im Einsatz.
Polyurethan kann auch dann in Betracht gezogen werden, wenn sich eine vorhandene Abdeckung über das zulässige Spiel hinaus verformt. Berücksichtigen Sie im Vergleich Bohrung oder Bolzen, Kontaktbreite, Abdeckungsdicke und Abstützung. Werden neben dem Werkstoff auch mehrere Abmessungen verändert, lässt sich die Ursache einer Verbesserung nur noch schwer eindeutig bestimmen.
Die sieben potenziellen Vorteile von Polyurethanrollen erläutert diese Vorteile im Einzelnen. Hier geht es um die Frage, ob eine definierte Polyurethan-Variante die für Ihre Maschine maßgeblichen Anforderungen verbessert.
Wann Gummi die bessere Wahl sein kann
Behalten Sie Gummi im Vergleich, wenn die derzeitige Mischung die Verschleißanforderung bereits erfüllt und zugleich eine wirksame Haftung oder Dämpfung bietet. Eine Umstellung, die zwar den Oberflächenverschleiß verringert, aber das Werkstück markiert, den Schlupf erhöht oder Stöße stärker überträgt, kann insgesamt nachteilig sein.
Gummi kann auch die bessere Wahl sein, wenn ein bestimmtes Elastomer hinsichtlich Temperatur oder Prozessmedium besser geeignet ist. Wasser führt nicht bei jedem Gummi zu Zersetzung, und Polyurethan ist nicht grundsätzlich für den Einsatz in nasser Umgebung beständig. Heiße, feuchte Medien können einige polyesterbasierte Polyurethanqualitäten schädigen; maßgeblich sind stets werkstoffspezifische Nachweise.
Beide Werkstoffe lassen sich für ein vorgegebenes Profil formulieren, formen und nachbearbeiten. Präzision, kundenspezifische Auslegung und nicht markierendes Verhalten sind keineswegs ausschließlich Polyurethan vorbehalten. Die erreichbaren Toleranzen und das Kontaktverhalten sollten für das konkrete Bauteil angegeben werden.
Markierung, Geräuschverhalten und Rollwiderstand getrennt prüfen
Verwenden Sie repräsentative Werkstücke, um Oberflächenmarkierungen und Vorschubkonstanz zu vergleichen. Legen Sie fest, was als unzulässige Markierung, Rückstand oder Maßänderung gilt. Die Eignung für den Lebensmittelkontakt erfordert Nachweise für Werkstoff und Anwendung; sie lässt sich nicht aus dem Erscheinungsbild ableiten.
Vergleichen Sie beim Geräuschverhalten komplette Baugruppen unter identischer Drehzahl, Last, Ausrichtung und Maschineneinstellung. Lager, Schienenverbindungen und Strukturvibrationen können das Ergebnis maßgeblich bestimmen. Eine weichere Oberfläche kann den Kontakt dämpfen, zugleich jedoch die Verformungsverluste erhöhen.
Vergleichen Sie beim Energiebedarf die Antriebsleistung unter gleicher Abgabeleistung und gleichem Lastkollektiv. Werkstoffhärte und eine hohe Haftung belegen keinen geringen Rollwiderstand. Keiner der beiden Werkstoffe sollte ohne geeignete Nachweise automatisch einen Vorteil bei Energieeffizienz oder Umweltverträglichkeit erhalten.
Kosten über denselben Einsatzzeitraum vergleichen
Der niedrigere Anschaffungspreis ist nicht zwangsläufig mit geringeren Betriebskosten gleichzusetzen. Berücksichtigen Sie die Anzahl der verbrauchten Rollen, den Aufwand für den Austausch sowie stillstandsbedingte Kosten, die der Rolle zuzuordnen sind. Unterscheiden Sie zwischen einer verschlissenen Lauffläche und einem Lager- oder Montagefehler, da eine Werkstoffänderung Letzteren möglicherweise nicht behebt.
Verwenden Sie erreichte Betriebsstunden oder Zyklen mit einer klar definierten Ausfallgrenze. Ein kurzer Versuch kann frühe Probleme aufdecken, belegt jedoch keinen allgemeinen Lebensdauerfaktor und keine garantierte Einsparung bei der Instandhaltung.
Die vorgeschlagene Ersatzlösung freigeben
Den vorhandenen Werkstoff, sofern bekannt, sowie Abmessungen, Härte und den Grund für den Austausch dokumentieren.
Die vorgeschlagenen Teile unter denselben Bedingungen hinsichtlich Last, Geschwindigkeit, Kontaktgeometrie und Umwelteinwirkung vergleichen.
Abnahmekriterien für Verschleiß, Durchbiegung, Haftung, Markierung sowie gegebenenfalls Geräuschverhalten und Antriebsbedarf festlegen.
Einen repräsentativen Versuch durchführen und Dauer, Beobachtungen sowie das Ausfallbild dokumentieren.
Das Sortiment von LILY Bearing an Polyurethanrollen bietet einen Ausgangspunkt für die Prüfung verfügbarer Ausführungen. Der Rollen-Auswahlleitfaden deckt Prüfungen zu Last, Geschwindigkeit und Montage ab. Für die Bewertung einer vorgeschlagenen Werkstoffumstellung Kontaktieren Sie uns mit der aktuellen Zeichnung und den Betriebsbedingungen.
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