Подбор материала для производства импеллеров

[Василий К]

Здравствуйте. Необходимо подобрать материал для изготовления детали насоса(импеллер), работающей под воздействием механических нагрузок(кручение, растяжение, истирание). Температурный режим двух вариантов: до 60°С, до 120°С. Деталь контактирует с разными продуктами: а) пищевые-молоко, спиртосодержащие, жиры, вода; б) щелочи, кислоты, нефтепродукты. Важный момент- адгезия к латунному сердечнику.  
Твердость готового изделия 65-70А Шор.
Касательно ТПУ выяснил что если он на сложном полиэфире то может выдерживать высокие температуры, но контакт с пищевыми продуктами запрещен. Если на простом, то не держит температуру. Так же прочитал в нескольких постах на форуме, что у него хорошая адгезия к металлам, но менеджер "Витур" ответил что например их ТПУ не обладает адгезией к металлам.
В "Симплекс" мне подобрали два варианта ТЭП для пищевки, но не стойких к химии и нефтепродуктам.
Сейчас экспериментирую с полиуретаном и силиконом. По требованиям стойкости они устраивают, но у силикона совершенно отсутствует адгезия к металлу, а ПУ не подходит для пищевки.
И главное что обьем для нашего производства нужен совсем не большой, примерно 30-50 кг материала в год по этому предполагается литье на простейшем оборудовании.
Подскажите на сколько реальна задача, существуют-ли такие материалы?

[Maks42]

http://www.barvinsky.ru/guide/guide-materials_TPEE.htm
Марки, не содержащие смазок, имеют хорошую адгезию к металлу, но может появиться проблема прилипания к пресс-форме.

[Тигирь]

Я тоже озадачивался адгезией ТПУ к металлической закладной, но плюнул и делаю механическое зацепление.
Твёрдость резины у Вас вроде позволяет, площадь контакта большая. Попробуйте сделать "ёжика"

[Kirilliq]

В прошлой жизни касался немного темы футеровки насосов для агрессивных сред. Мои клиенты (названий не помню, были в Воронеже и Питере) обливали металлические детали материалом ПВДФ (\защита от кислоты и щелочи при высокой температуре). ПВДФ - не самый простой материал в плане адгезии к металлу. ТПУ и ТЭПы по сравнению с ПВДФ намертво липнут. Так что вопрос в выборе поставщиков, а не материалов, на мой взгляд.
Кстати, 120 С для водных сред - это как-то сурово. Вы на Уране, у вас вода кипит при 120?

[Sandy]

Заколебетесь подбирать материал. Особенно на 120 град.

[Shadow]

А можно разделить применение : масло, нефть и спирт, вода? Так проще будет.

[Aleks35]

"Здравствуйте. Необходимо подобрать материал для изготовления детали насоса(импеллер), работающей под воздействием механических нагрузок(кручение, растяжение, истирание). Температурный режим двух вариантов: до 60°С, до 120°С. Деталь контактирует с разными продуктами: а) пищевые-молоко, спиртосодержащие, жиры, вода; б) щелочи, кислоты, нефтепродукты. Важный момент- адгезия к латунному сердечнику.
Твердость готового изделия 65-70А Шор." ...

Здравствуйте, задача, может быть не в полной мере, но реальна, изделия не сложные, предлагаю поработать над ней - написал в Л.С.

[Тигирь]

А какие проблемы со 120 градусами? Масла легко греются. Другое дело, что останется от 70 шорА при такой температуре. Твёрдость обычно при 23 измеряют

[Aleks35]

А какие проблемы со 120 градусами? Масла легко греются. Другое дело, что останется от 70 шорА при такой температуре. Твёрдость обычно при 23 измеряют

А проблемы у ПУ (у большинства) серьезные возникнут при эксплуатации изделий, при такой температуре окружающей среды.

[Тигирь]

Это я писал тем, кто спрашивал, как разогреть воду до 120 в земных условиях :)

Что касается тех резин, с которыми я работал, у всех после 60-70 цельсия начинается размягчение, а за 100 консистенция приближается к воску. Причем вне зависимости от того, термопласт это, или реактопласт. Ну а на 120 у меня стоит нагрев сопла при литье полиуретановых резин. А для мягких даже 115.

Но кто его знает, раз автор темы говорит, что нашёл близкое по характеристикам... Химия же не стоит на месте

[Aleks35]

Ага, о разных материалах говорили. Я о ПУ ... и причем о готовом изделии.

[Артур69]

Когда-то был у нас в переработке . Но это PEEK , со всеми вытекающими. На сколько помню температуру жидкости допуск до 140 градусов. https://www.victrex.com/ru/victrex-peek
И вроде для пищевой промышленности PEEK тоже разрешён.

[Василий К]

Вообще литьевой ПУ прилипает надежно. А вот силикон вообще нет. Механическое зацепление не помогает. Под нагрузкой отрывает оболочку. Делал продольные пропилы, добавлял сквозные отверстия, одевал на втулку стопорные кольца. На фото первый вариант, добавление зацепов не помогает...
Может быть есть те кто занимается грунтами на основе эфиров/силанов или гептила для пары силикон-металл?

[Василий К]

Кстати, 120 С для водных сред - это как-то сурово. Вы на Уране, у вас вода кипит при 120?

Выбор температуры связан с тем что используемые торцевые уплотнения насосов имеют рабочую температуру -40°С до +150°С. Конечно в основном температура продукта +90°С, но не редко заявленные требования при заказе насоса завышаются на производствах.

[Sandy]

Написали бы, под какую технологию изготовления ищите материал.
Импортные аналоги импеллеров есть?

[Василий К]

Написали бы, под какую технологию изготовления ищите материал.
Импортные аналоги импеллеров есть?

Сейчас использую материалы холодной полимеризации. Силикон с пищевым допуском и стойкий к щелочам и кислотам нашел, Ласил-М. Его минусы- мягкий и не прилипает к закладной.
ПУ использую Силагерм 6060, адгезия не плохая. Стойкость к щелочам, соляной кислоте(концентрацию уточню у клиента). Но нет допуска к пищевке.
Покупаем импеллеры в Китае. У них стойкость до 60°С и химию не любят. Компании производящие импеллерные насосы для пищевой промышленности или фармацевтики заказывают большие партии импеллеров под свои требования. Мы сейчас так не можем и пробуем сделать дешево, качественно, быстро и не большой партией)))
Интересует технология литья пластиков под давлением с использованием не дорогого оборудования, вертикальных литьевых станков или экструзионных стоимостью до 250000р.

[Sandy]

Написали бы, под какую технологию изготовления ищите материал.
Импортные аналоги импеллеров есть?

Сейчас использую материалы холодной полимеризации. Силикон с пищевым допуском и стойкий к щелочам и кислотам нашел, Ласил-М. Его минусы- мягкий и не прилипает к закладной.
ПУ использую Силагерм 6060, адгезия не плохая. Стойкость к щелочам, соляной кислоте(концентрацию уточню у клиента). Но нет допуска к пищевке.
Покупаем импеллеры в Китае. У них стойкость до 60°С и химию не любят. Компании производящие импеллерные насосы для пищевой промышленности или фармацевтики заказывают большие партии импеллеров под свои требования. Мы сейчас так не можем и пробуем сделать дешево, качественно, быстро и не большой партией)))
Интересует технология литья пластиков под давлением с использованием не дорогого оборудования, вертикальных литьевых станков или экструзионных стоимостью до 250000р.

Так вы сами импеллерные насосы изготавливаете?
Из какого материала китайские импеллеры сделаны вы пытались определить?

[Василий К]

Ранее использовали импеллеры из CR, сейчас пришла партия из NBR. У последней партии ниже показания расход/давление насоса. Жесткость тактильно не отличается, с чем связана потеря производительности не понятно.

[Артур69]

EPDM Neopren.

Для работы в масленной среде рекомендуется Nitril.

[Sandy]

Я тоже вначале подумал про резину - слишком жесткие требования к изделию.
Так почему на термопластичные пластики начали смотреть?
И твердость до 40-50 единиц по Шору Д можно поднять? С ростом твердости растет прочность и теплостойкость у пластиков.

[Василий К]

Твердость влияет на производительность импеллера. Испытания показывают что 70- оптимальное значение. При 80-и и при 60-и эффективность ниже. На графике испытания силикона который изначально имеет твердость 60, но при нагревании становится жестче и производительность растет. Но полиуретаны твердостью 80 или 90 снова дают низкую производительность.

[Василий К]

Термопластичные пластики заинтересовали возможностью получения адгезии к закладной, наличием характеристик удовлетворяющих условиям работы импеллера и использованием дешевого оборудования. То есть под наши задачи можно обойтись не сложным станком, например вот таким- http://vfmspb.ru/eekstruder24.htm
В каталогах некоторых производителей импеллерных насосв можно встретить импеллеры из пластика.
Можно было бы обойтись литьевым полиуретаном с пищевым допуском, но найти такой не получается.

[Sandy]

Термопластичные пластики заинтересовали возможностью получения адгезии к закладной, наличием характеристик удовлетворяющих условиям работы импеллера и использованием дешевого оборудования. То есть под наши задачи можно обойтись не сложным станком, например вот таким- http://vfmspb.ru/eekstruder24.htm
В каталогах некоторых производителей импеллерных насосв можно встретить импеллеры из пластика.
Можно было бы обойтись литьевым полиуретаном с пищевым допуском, но найти такой не получается.

Термопласты не имеют сильной адгезии к закладным из металлов (если только это не двухкомпонентное литье двух пластмасс). Если что-то новое изобрели за последние несклько лет, то пусть меня коллеги поправят.
Стукните по голове тому, кто нашел вышеприведенный станок (может быть даже себя :), чтобы отбить столь "чудные" идеи. Технологический процесс называется "литье пластмассы под давлением". Нормальный термопластавтомат "правильно" расплавит гранулы и заполнит под давлением расплавом формообразующую полость пресс-формы, тем самым достигнутся те физико-механические свойства, которые заявлены в TDS на материал.

Я только сейчас посмотрел принцип работы импеллерного насоса и сразу напрашивается вопрос - вы уверены что дело в твердости?
Мы много с ТЭПами работаем но в плане уплотнений и герметизации изделий, поэтому есть понятие сути процесса.

[Василий К]

Испытания проводили на одном насосе. Испытательный стенд исправен. При проверках других насосов перед отправкой показания производительности остаются постоянными. Размеры импеллеров одинаковые, усадка у силикона 0,05%, у полиуретана менее 0,1%.
То есть поиск дешевой технологии литья импеллеров можно заканчивать? Не получится купить мешок 30кг гранул, простой станок и отлить качественное изделие?

[Sandy]

Испытания проводили на одном насосе. Испытательный стенд исправен. При проверках других насосов перед отправкой показания производительности остаются постоянными. Размеры импеллеров одинаковые, усадка у силикона 0,05%, у полиуретана менее 0,1%.

Принцип работы импеллерного насоса:

Определение твердости: свойство материала сопротивляться внедрению более твёрдого тела.
Повторю еще раз свой вопрос - вы уверены, что дело в твердости?

[Sandy]

То есть поиск дешевой технологии литья импеллеров можно заканчивать? Не получится купить мешок 30кг гранул, простой станок и отлить качественное изделие?

Может получится и на недорогом оборудовании - только уровень технологических знаний у исполнителя должен быть на высоте.
Вы почему не хотите заказывать импеллеры у фирм, которые литьем занимаются?

[Василий К]

Испытания проводили на одном насосе. Испытательный стенд исправен. При проверках других насосов перед отправкой показания производительности остаются постоянными. Размеры импеллеров одинаковые, усадка у силикона 0,05%, у полиуретана менее 0,1%.

Принцип работы импеллерного насоса:a2313991c1f3ed28e62c7648caa58cd1.jpg
Определение твердости: свойство материала сопротивляться внедрению более твёрдого тела.
Повторю еще раз свой вопрос - вы уверены, что дело в твердости?

Соглашусь, есть вероятность что дело не сколько в твердости сколько в эластичности. То есть лопасть не распрямляется и всасывающий эффект не происходит. Но полиуретаны достаточно эластичные.

[Василий К]

Вы почему не хотите заказывать импеллеры у фирм, которые литьем занимаются?

Маленькие обьемы и конструкция еще дорабатывается.

[Sandy]

Вы почему не хотите заказывать импеллеры у фирм, которые литьем занимаются?

Маленькие обьемы и конструкция еще дорабатывается.

Вы же хотели вложится до 250т.руб на литьевое оборудование. Заказать литье на стороне выйдет дешевле.

[Тигирь]

Вообще литьевой ПУ прилипает надежно.

Так Вы про реактопласты спрашиваете, или всё-таки про термопласты?

А вот силикон вообще нет. Механическое зацепление не помогает. Под нагрузкой отрывает оболочку.

С силиконами сложнее, но механическое крепление с армированием при изготовлении мелкосерийки тоже вполне возможно.
Опять же, Вы о реактопластах говорите, или о термопластах?

Делал продольные пропилы, добавлял сквозные отверстия, одевал на втулку стопорные кольца. На фото первый вариант, добавление зацепов не помогает...

Если вы не любите кошек, то просто не умеете их готовить. Зацепы зацепам рознь. Нужен "ёжик", а у Вас на фото не пойми что