Dobór odpowiedniego elastomeru do wałków przemysłowych jest ważny w kontekście trwałości, stabilności pracy oraz bezpieczeństwa całego procesu technologicznego. W praktyce wciąż bardzo często spotyka się sytuację, w której jedynym parametrem podanym przez użytkownika jest twardość gumy, np. „60 ShA”. Taka informacja, bez kontekstu warunków pracy, jest niewystarczająca i może prowadzić do błędnych decyzji doboru odpowiedniej gumy na wałek.
Sama twardość elastomeru nie określa jego odporności chemicznej, temperaturowej ani środowiskowej. Aby dobrać właściwy materiał na wałek gumowy, konieczna jest analiza tego, z czym wałek ma kontakt i w jakich warunkach będzie pracował.
Dlaczego twardość gumy to za mało?
Twardość Shore A informuje jedynie jak łatwo guma ugina się pod punktowym naciskiem.. Nie mówi nic o tym, jak elastomer zachowa się w kontakcie z olejem, rozpuszczalnikiem, wodą, parą czy promieniowaniem UV. W praktyce oznacza to, że dwie gumy o tej samej twardości mogą zachowywać się zupełnie inaczej w tej samej aplikacji.
Przy doborze elastomeru należy zawsze określić:
- medium robocze (chemia towarzysząca – rodzaj farby, kleju, lakieru oraz środków stosowanych do mycia gumy),
- temperaturę pracy ciągłej i chwilowej,
- obecność promieniowania UV lub ozonu,
- obciążenia mechaniczne i ścieranie,
- środowisko pracy (hala, zewnętrzne warunki).
Dopiero na tej podstawie można dobrać materiał, który zapewni długą i stabilną pracę wałka.
Najczęściej stosowane elastomery w regeneracji wałków
W zdecydowanej większości aplikacji przemysłowych wybór elastomeru sprowadza się do kilku podstawowych materiałów. Najczęściej są to NBR oraz EPDM, rzadziej CSM (Hypalon), poliuretan czy silikon.
NBR – gdy w grę wchodzą oleje i smary
NBR to najczęściej stosowana guma techniczna w regeneracji wałków przemysłowych. Jest materiałem pierwszego wyboru wszędzie tam, gdzie występują oleje mineralne, smary lub farby olejowe.
Zastosowanie NBR:
- środowisko olejowe i smarne,
- hydraulika i pneumatyka,
- farby olejowe i kleje wodne,
- praca w halach produkcyjnych w środowisku suchym
Zalety:
- bardzo dobra odporność na oleje i smary,
- wysoka odporność mechaniczna,
- stabilna praca wałków dociskowych i transportowych.
Ograniczenia:
- słaba odporność na UV i ozon,
- brak odporności na aceton, MEK i estry,
- temperatura pracy zazwyczaj do 100–110°C.
W praktyce, jeśli w maszynie występuje olej lub smarowanie – EPDM jest wykluczony, a NBR staje się punktem wyjścia do dalszego doboru.
EPDM – chemia, woda i wysoka temperatura
EPDM jest elastomerem przeznaczonym do zupełnie innych warunków pracy niż NBR. Stosuje się go tam, gdzie występuje chemia polarna, gorąca woda, para lub ekspozycja na czynniki atmosferyczne.
Zastosowanie EPDM:
- aceton, MEK, alkohole,
- lakiery UV,
- gorąca woda i para,
- środowisko zewnętrzne, UV i ozon,
- myjki i linie czyszczące.
Zalety:
- bardzo dobra odporność chemiczna,
- znakomita odporność na starzenie,
- temperatura pracy do 130–150°C,
- dobra pamięć kształtu.
Ograniczenia:
- całkowity brak odporności na oleje i smary.
Nawet śladowa ilość oleju powoduje pęcznienie i szybkie zniszczenie EPDM. Jeśli w układzie występuje jakiekolwiek smarowanie, ten materiał nie powinien być stosowany.
CSM (Hypalon) – kompromis w trudnych aplikacjach
CSM, znany jako Hypalon, jest materiałem droższym, ale bardzo stabilnym. Stosuje się go tam, gdzie jednocześnie wymagane są dobra odporność chemiczna, mechaniczna i środowiskowa, a ograniczenia NBR i EPDM są zbyt duże.
To rozwiązanie dla aplikacji specjalnych, gdzie liczy się długoterminowa stabilność parametrów.
Poliuretan – odporność mechaniczna i ścieranie
Poliuretan (PU) wykorzystywany jest głównie w aplikacjach, gdzie kluczowa jest odporność na ścieranie i wysokie obciążenia mechaniczne. Najczęściej spotykany w wałkach i kołach transportowych.
Należy jednak pamiętać, że standardowy PU:
- ma ograniczoną odporność chemiczną,
- źle znosi wysoką temperaturę,
- nie jest materiałem uniwersalnym.
Silikon – wysoka temperatura i właściwości antyadhezyjne
Silikon znajduje zastosowanie w bardzo specyficznych aplikacjach, gdzie temperatura pracy sięga nawet 220°C lub wymagane są właściwości antyadhezyjne lub izolacyjne, np. w wałkach do koronowania folii.
W porównaniu do klasycznych gum technicznych silikon ma jednak:
- słabszą odporność mechaniczną,
- niższą odporność na ścieranie.
Dobór elastomeru w praktyce
Prawidłowy dobór elastomeru do regeneracji wałków gumowych zawsze powinien opierać się na analizie rzeczywistych warunków pracy. Tylko wtedy możliwe jest uniknięcie przedwczesnego zużycia powłoki, pęcznienia gumy lub jej degradacji chemicznej.
W przypadku wątpliwości najlepszym rozwiązaniem jest konsultacja techniczna przed rozpoczęciem regeneracji.
FAQ – czyli najczęściej zadawane pytania o wybór elastomeru na wałki przemysłowe
Czy twardość gumy wystarczy do zamówienia wałka?
Nie. Twardość Shore A to tylko jeden z parametrów. Bez informacji o medium roboczym, temperaturze i środowisku pracy dobór materiału jest obarczony dużym ryzykiem błędu.
Czy EPDM może pracować w obecności oleju?
Nie. EPDM nie ma żadnej odporności na oleje i smary. Nawet minimalna ilość oleju prowadzi do pęcznienia i szybkiego zniszczenia powłoki.
Kiedy warto rozważyć CSM lub silikon?
CSM warto rozważyć w trudnych aplikacjach chemicznych i środowiskowych, gdzie NBR i EPDM mają ograniczenia. Silikon stosuje się głównie przy bardzo wysokich temperaturach lub wymaganiach antyadhezyjnych.
Masz pytania dotyczące doboru elastomeru do wałków?
Skontaktuj się bezpośrednio – analiza warunków pracy pozwala dobrać rozwiązanie dopasowane do konkretnej aplikacji.
