Tworzywa sztuczne versus metale

Niemiecka firma igus to znany na świecie producent: prowadników kabli i przewodów do aplikacji ruchowych, polimerowych łożysk ślizgowych oraz liniowych systemów prowadzenia. Są one wytwarzane z odpornych na ścieranie tworzyw sztucznych, określanych mianem trybopolimerów. W warsztatach wyjazdowych, zorganizowanych przez firmę igus 24–27 kwietnia 2017 r. w fabryce w Kolonii, wzięło udział ok. 50 klientów i dziennikarzy. Oprócz warsztatów, które dotyczyły bezsmarowych łożysk dry-tech^®, program wizyty obejmował również prezentację stoiska firmy igus na targach Hannover Messe oraz konferencję prasową poświęconą nowościom.

igus tworzywa sztuczne

 

Wysokogatunkowe tworzywa motion plastics wytrzymują działanie deszczu, soli i skrajnej temperatury, są też odporne na olej i chemikalia. W porównaniu z tradycyjnymi odpowiednikami tworzywa te są lżejsze, wykazują lepsze właściwości dynamiczne, zapewniają mniejsze zużycie energii, a ponadto mają bardziej przystępne ceny. Ze względu na te cechy tworzywa motion plastics są wykorzystywane w produktach powszechnego użytku – takich jak roboty kuchenne, rowery czy kabiny prysznicowe – oraz w maszynach przemysłowych, np. w obrabiarkach lub dźwignicach.

Firma igus działa zgodnie z hasłem Koszty w dół, żywotność w górę. Żywotność swoich produktów określa na podstawie szeroko zakrojonych testów, wykonywanych w laboratorium badawczym o powierzchni 2750 m². Oprócz trwałości firma jest w stanie dokładnie określić współczynnik tarcia oferowanych tworzyw motion plastics i ich odporność na ścieranie. Wyniki badań są przenoszone do narzędzi online, a ponadto są dostępne w aplikacji na urządzenia mobilne. Klienci mogą też zlecać przeprowadzenie testów według własnej specyfikacji.

Firma igus bazuje na mieszankach polimerów, które sama produkuje. Dostępne na rynku granulaty – np. z dodatkiem kevlaru, teflonu czy włókien aramidowych – po zmieszaniu stanowią materiał wsadowy. Każda mieszanka jest badana, a wyniki są wprowadzane do zbioru danych używanego przez program Expert System do obliczania żywotności. Program ten pozwala na wprowadzenie takich danych, jak maksymalne wartości obciążeń, prędkości i temperatury oraz materiał wału i obudowy, a następnie dobiera optymalne łożysko ślizgowe oraz podaje jego przewidywaną żywotność. Mimo że rocznie powstaje ok. 500 nowych mieszanek, z których wytwarza się kolejne innowacyjne produkty, przedstawiciele firmy pracują nad stworzeniem materiału, który umożliwi pracę przy bardzo wysokiej liczbie obrotów.

Niektórzy inżynierowie obawiają się stosowania łożysk z tworzyw sztucznych w swoich konstrukcjach. Być może przez lata polegali na łożyskach wykonanych ze stali lub brązu, a może po prostu nie wierzą, że tworzywa sztuczne wytrzymają duże obciążenia w trudnych warunkach. Tymczasem łożyska z tworzyw sztucznych są odporne na wysoką temperaturę oraz duże obciążenia i prędkości. Przed ich zastosowaniem warto jednak uświadomić sobie wady i zalety takiego rozwiązania. Samosmarujące łożyska polimerowe zawierają smary stałe, które w postaci drobnych cząstek są wbudowane w jednolity materiał. Podczas pracy smary stałe zmniejszają współczynnik tarcia. Nie mogą zostać wymyte jak tłuszcz lub olej, a ze względu na jednorodną strukturę są rozmieszczone w całym przekroju ścianki łożyska. W odróżnieniu do struktury warstwowej tu cała grubość ścianki może pełnić funkcję strefy ścierania o niemal identycznych właściwościach ślizgowych.

Firma igus jest znana jako producent polimerowych łożysk ślizgowych iglidur. Są to łożyska bezsmarowe, bezobsługowe, odporne na uderzenia i gwarantujące długą żywotność. Firma oferuje również polimerowe łożyska kulkowe xiros. W warunkach, w których zastosowanie metalowych łożysk kulkowych jest niewskazane, możliwe jest użycie łożysk z polimerów xirodur, zapewniających bezobsługową pracę ze względu na brak konieczności smarowania. Łożyska kulkowe z tworzyw sztucznych często stanowią lepszą alternatywę dla metalowych odpowiedników – są lżejsze, tańsze i czystsze, a jednocześnie mogą być eksploatowane przez długi czas.

Podczas tegorocznych targów w Hanowerze zaprezentowano najmłodszego członka rodziny smart plastics, a mianowicie inteligentne łożysko kulkowe iglidur PRT. Ma ono wbudowany czujnik PRT.W, umieszczony w niszy pod elementami ślizgowymi. Czujnik mierzy stopień zużycia łożyska i z odpowiednim wyprzedzeniem sygnalizuje konieczność jego wymiany – tym samym zapobiega nieplanowanym przestojom i pomaga utrzymać ciągłość produkcji. Bezsmarowe łożyska dry-tech znajdują zastosowanie w różnych branżach – motoryzacyjnej, obrabiarkowej, meblarskiej, rolniczej, kosmicznej, lotniczej, morskiej czy medycznej.

Monika Kaczmarek