Kauçuk Tekerler ve Poliüretan Tekerler, malzeme taşıma sektöründe yaygın bir şekilde kullanılırlar. Bazı avantajlar göz önünde bulundurulmaksızın genellikle birbirlerinin yerine kullanılırlar ve tipik olarak tüm endüstriyel uygulamaların yaklaşık % 80'inde bulunurlar.
Bu makalede, tasarımcı veya karar vericinin belirli bir uygulama için doğru tekerleği bilinçli olarak seçmesini sağlamak için PU ve kauçuk tekerleklerin aşağıdaki özelliklerine göre karşılaştırılması yapılacaktır.
Yuvarlanma Direnci
Esneklik ve Yastıklama
Yükleme kapasitesi
Aşınma ve Aşınma Direnci
Kesme ve Parçalama
Zemin İzi ve Koruma
Peki hangi tekerlek daha iyidir?
Ne yazık ki burada bir genelleme yapmamız pek doğru olmaz. Her ikisi de doğru uygulamalarda kendine has mekanik özelliklere sahiptir. Bu sebeple her ikisinin de iyi anlaşılması gerekir.
Endüstriyel Pazardaki Polimerlerin Kısa Tarihi. Doğal Kauçuk , yüzyıllar boyunca çeşitli işleme yöntemlerinin icat edildiği uzun bir geçmişe sahiptir. Doğal kauçuk başlangıçta Kauçuk Ağacı'nın özünden elde edilmiş ve MÖ 1600 yıllarında keşfedilmiştir. Kauçuk Charles Goodyear tarafından vulkanizasyon sürecinin keşfi ile sanayileşmiştir.
Poliüretan, 1930' larda Dr. Otto Bayer tarafından geliştirilen Doğal Kauçuk ile karşılaştırıldığında daha yeni geliştirilmiş bir malzemedir. Poliüretan sentetik (insan yapımı) bir malzemedir. Savaşlar ve siyasi kısıtlamalar nedeniyle geçmişte doğal kauçuğun kullanılabilirliği kısıtlanmıştır. Bugün Poliüretan çeşitli kalitelerde ve şekillerde üretilebilir ve poliüretan, tekerleklerde yaygın olarak kullanılır.
Kauçuk Tekerlekler ve Poliüretan Tekerlek Arasındaki Mekanik Farklılıklar : Örneğin dış mekanlarda ve pürüzlü zeminlerde kauçuk tekerlekler daha yaygın bir şekilde kullanılır iken iç mekanlarda ve pürüzsüz zeminlerde PU ( poliüretan) tekerlekler daha yaygın bir şekilde kullanılırlar.
Neden? Tekerlek seçimi için önemli bir husus olan zemin yüzeyinden kaynaklanmaktadır. Doğal kauçuk tekerler, poliüretan tekerlere kıyasla daha yüksek kavrama, daha iyi çekiş ve engebeli arazide daha yumuşak bir hareket özelliği sağlarlar. Bunun yanında Poliüretan t tekerlekler, kauçuk tekerleklere kıyasla daha yüksek yük kapasitesi, aşınma direnci ve yuvarlanma ( dönüş) direnci sağlar.
Esneklik ve Yastıklama
Bir tekerleğin yastıklanması ve esnekliği, “taşımanın” rahatlığını veya düzgünlüğünü etkiler. Bu yumuşaklık özelliği, zemin yüzeyinin herhangi bir darbe, engel ve pürüzlerini emen malzemeler ile elde edilir.
Yastıklama veya Esneklik seviyesi, tekerleğin sertliği ile belirlenir. (yani kauçuk veya poliüretan tekerlek bir çarpma veya engel üzerinden geçtiğinde ne kadar deforme olur).
Yastıklama ve Esneklik Poliüretan veya Kauçuğun sertliği ile belirlenir. Bununla birlikte, yastıklama ve esnekliği farklı şekillerde kontrol eden özel tipte tekerlekler olduğu da belirtilmelidir.
Örneğin “Yaylı Tekerlekler" veya “anti-noise (sessiz)” Tekerlekler.
Kauçuk Tekerlekler tipik olarak 75 - 85 Shore A'da üretilirken, Poliüretan tekerler tipik olarak 90-95 Shore A'da üretilmektedir.
Shore derecesi ne kadar yüksek olursa malzeme o kadar sert olur. Bu nedenle, malzeme ne kadar yumuşak olursa, bir çarpma veya engel üzerinden geçtiğinde daha fazla deforme olur ve emilim o kadar yüksek olur, bu da daha düzgün bir sürüşe neden olur.
Genel olarak yastıklama ne kadar yüksek olursa, yuvarlanma direncinin de o kadar yüksek olduğuna dikkat edilmelidir. Bu nedenle, her iki özelliğin hangisinin en önemli olduğuna karar verilmelidir.
Hem Kauçuk hem de Poliüretan'ın daha yumuşak kauçuklarda (en az 30 Shore A) üretilmesi mümkün olmakla birlikte, Kauçuk Yırtılma Mukavemeti gibi daha düşük (yumuşak) kenar sertliğinde belirli temel özellikleri korur ve bu nedenle Poliüretan Tekerler genellikle Kauçuk Tekerleklerden daha serttir. Bu nedenle, Kauçuk Tekerlekler (normalde) Poliüretan Tekerleklerden daha iyi yastıklama sağlar.
Yükleme Kapasitesi
Poliüretan tekerlekler genellikle kauçuk tekerleklerden daha yüksek bir yük kapasitesine sahiptir. Bunun nedeni iki ana faktördür; İlk olarak, malzemenin sertliği; Ve ikincisi, poliüretan tekerleklerin kauçuk tekerleklere kıyasla çok ince dişlere sahip olması, bu da yük kapasitesini önemli ölçüde arttırmaktadır.
Ayrıca, poliüretan tekerleklerde, “Bölme”, “Yırtılma” ve “Kesme” direncinin, kauçuk tekerleklere kıyasla çok daha fazla gelişmesi, poliüretan tekerleklerin malzeme hasarı endişesi olmadan daha yüksek stresle tasarlanmasına izin verir.
Bu, tek farkın malzeme (yani, kauçuk veya poliüretan) olması durumunda iki özdeş tekerlek olması durumunda, poliüretan tekerleklerin daha yüksek seviyelere gerilebileceği ve böylece daha yüksek yüklerde kullanılmasına izin verilebileceği anlamına gelir.
Aşınma ve Aşınma Direnci
Kauçuklar, genellikle bir bileşik (veya kauçuk bileşiği) olarak bilinen farklı bileşenlerin bir karışımından üretilir. Kauçuk bileşikleri tipik olarak iki ana bileşene sahiptir; Daha az miktarda diğer bileşenlere ek olarak “Ham Kauçuk” ve “Dolgu”.
Kauçuklar tipik olarak ham kauçuk ve dolgu malzemelerinin bileşiminden oluşurlar. Dolgu maddeleri özellikle malzemenin gerilme mukavemetini arttırmak için kullanılırlar. En yaygın olarak kullanılan dolgu malzemesi karbon siyahı olup silika gibi değişik dolgu malzemeleri de kullanılabilir. Bir kauçuk bileşiği tipik olarak % 60-70 ham kauçuk, % 30 -40 dolgu malzemesinden oluşur. Karbon siyahı kimyasal işlemle mekanik bağ oluşturur.
Poliüretan malzeme, çeşitli elementlerin kimyasal reaksiyonu ile üretilen sentetik bir malzemedir. Diğer katkı maddeleri, özellikleri arttırmak için poliüretan ile karıştırılabilir. Malzemenin bileşimi, % 95 gibi son derece yüksek oranda saf poliüretan elde etmemizi sağlar.
Her iki malzeme de iyi aşınma ve aşınma direncine sahip olsa ve uzun yıllar hizmet ömrüne sahip olsa da, poliüretan genellikle aşınma ve aşınmaya karşı çok daha yüksek bir dirence sahiptir ve kontrollü testler altında kauçuğa göre 2-3 kat daha uzun bir ömre sahip olduğu tespit edilmiştir.
Bunun başlıca nedeni, bir Poliüretan Tekerleğin yüksek konsantrasyondaki saf poliüretandan kaynaklanmaktadır. Öte yandan, bir kauçuk tekerleğin % 60-40 karışımı, aşınma altında hasar görebilen birçok moleküler bağlantı sağlar. Kauçuk tekerler ile, aşınma meydana geldikçe, ham kauçuk ve karbon karası arasındaki moleküler bağlantılara stres uygulanır, bu da kauçuğun bozulmasına neden olabilir.
Kesme ve Kesilme Direnci
Aşınma ve aşınmaya benzer şekilde, kauçuk tekerler ve poliüretan tekerlerin malzeme formülasyonuna bağlı önemli bir rol oynar. Bu direnç malzemede çarpışma sırasında sert engellere karşı malzemenin kesilme direncini belirler.
Yüksek oranda ham kauçuk ve küçük partikül boyutuna sahip karbon siyah dolgusu olan yüksek kaliteli kauçuk bileşikleri, daha düşük bir ham kauçuk yüzdesi ve / veya büyük karbon siyahı partiküllerine kıyasla büyük ölçüde geliştirilmiş direnç sunar.
Tabii ki, kauçuk yüzdesini düşürmek veya düşük maliyetli (büyük parçacık boyutu) karbon siyahı kullanmak, bitmiş ürünün maliyetini azaltabilir, ancak aynı zamanda tekerleğin performansını düşürebilir.
Ne yazık ki, profesyonel olmayan bir kişi için kauçuğun yüksek veya düşük dereceli olup olmadığını belirlemek çok zor olabilir - sonuçta karışımdan bağımsız olarak genellikle aynı görünürler. Bu nedenle, müşterinin saygın bir tedarikçi araması ve yüksek kaliteli bir ürün satın alma maliyetini dikkate alması önemlidir.
Düşük ham kauçuk içeriğine sahip kauçuk nispeten kolay kesilir veya parçalanır ve bir darbe oluştuğunda, söz konusu alana her güç uygulandığında yavaşça yayılır. Buna karşılık, yüksek kaliteli bir kauçuk teker kesmeye karşı çok daha dirençli olacaktır, ancak yine de zamanla yayılacaktır.
Poliüretan doğası gereği zor bir malzemedir ve kimyasal olarak çok daha yüksek bir kıvamda birleştirilir. Bununla birlikte, aşırı kuvvet altında parçalanacaktır ve kesikler görünebilir. Poliüretan malzeme kauçuk malzemeye göre kesiklere karşı daha iyi bir direnç sağlar.
Zemini Koruma ve İz Yapma
Standart kauçuk tekerler karbon siyah dolgu (yukarıda tartışıldığı gibi) kullanılarak üretilir. Ne yazık ki, bu karbon siyahı zeminleri, özellikle ahşap ve karo zeminlerde iz yapacaktır. Bu nedenle zeminde iz bırakmanın istenmediği önemli durumlar için uygun değildir.
Bununla birlikte, Silika gibi alternatif dolgu maddelerinin kullanılması ile kauçuk, iz bırakmayan bir şekilde üretilebilir. İz bırakmayan Kauçuk tekerler genellikle gri renktedir ve zemini çizmez.
Diğer yandan poliüretan genellikle zeminde iz bırakmaz. Poliüretan genellikle bir renklendirici ile karıştırılırken, malzemenin kimyasal yapısı rengi malzemeye kilitler ve zemine sızamaz veya çizemez.
Koruma açısından, hem poliüretan tekerlekler hem de kauçuk tekerlekler, malzemenin esnekliği nedeniyle zemine verilen hasara karşı iyi ila mükemmel koruma sunar. Genel olarak, malzeme ne kadar yumuşak olursa zemine zarar verme ihtimali o kadar az olur. Bu açıdan kauçuk sertlik farkından dolayı biraz daha iyidir.