新材料在傳統(tǒng)機(jī)械行業(yè)中的應(yīng)用前景十分廣泛，就像聚氨酯膠輪應(yīng)用于輸送機(jī)領(lǐng)域一樣，給輸送機(jī)的綜合性能帶來(lái)了一場(chǎng)歷史變革，滿足了新時(shí)代工業(yè)生產(chǎn)的綠色化要求。隨著現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)的普及，人們對(duì)自動(dòng)化生產(chǎn)裝備的環(huán)保要求日益提高。各種新型輸送機(jī)在設(shè)計(jì)初期就對(duì)高效、節(jié)能、低噪、環(huán)保等方面提出了嚴(yán)格要求。而引入聚氨酯膠輪的輸送機(jī)系統(tǒng)基本上滿足了以上幾方面的綜合要求。
同傳統(tǒng)鏈?zhǔn)捷斔蜋C(jī)相比，AEM(Automated Electrified Monorail)自行小車系統(tǒng)和FLC摩擦式積放輸送機(jī)，都使用了聚氨酯包膠輪。由于不受牽引鏈條的束縛，它們?cè)诰€體布置時(shí)靈活性都比較大，能夠?qū)崿F(xiàn)柔性積放，屬于環(huán)保、節(jié)能的新型物流裝備。它們具有節(jié)省空間、提高物流效率(輸送速度快)、降低噪聲、減少油污、節(jié)能降耗、工藝適應(yīng)性強(qiáng)(可以雙向輸送)、運(yùn)行平穩(wěn)等眾多優(yōu)點(diǎn)。由于聚氨酯材料比傳統(tǒng)的橡塑型工程材料具有更好的綜合機(jī)械性能，因此它們才能夠在以上兩種輸送機(jī)系統(tǒng)中得以廣泛應(yīng)用。
1、聚氨酯材料的組成及其性能
(1)聚氨酯材料的組成
澆注型聚氨酯是由兩種液態(tài)高分子化合物混和而成，一種為預(yù)聚體，另一種為固化劑。將這兩種液態(tài)高分子化合物通過(guò)人工或機(jī)械方法進(jìn)行充分?jǐn)嚢?，然后注入?duì)應(yīng)的專用模具，經(jīng)過(guò)硫化固化后便可獲得所需的走輪外形。從預(yù)聚體的化學(xué)組成來(lái)分類，聚氨酯彈性體主要分為聚酯型和聚醚型兩種。而用于各種機(jī)械走輪的外圈包覆聚氨酯通常是聚酯型聚氨酯彈性體。
(2)聚酯型聚氨酯彈性體(Polyurethane 簡(jiǎn)稱PU)的主要特性
?、倌湍バ阅軓?qiáng)。PU的千轉(zhuǎn)阿克隆磨耗是尼龍的12%、是氯丁橡膠的2.2%。
?、赑U具有較高的彈性模量。高抗拉強(qiáng)度以及高延伸率，因此其韌性和耐用性均很高。
?、叟c一般的彈性體相比PU具有更高的承載能力。
這三種性能相結(jié)合，使得PU材料在各種走輪、工業(yè)輥筒以及研磨機(jī)內(nèi)壁襯套等方面具有極其廣泛的應(yīng)用。
?、苡捕群湍蜎_擊性。通過(guò)改變預(yù)聚體的組成配比可以獲得不同硬度的PU。在0℃~150℃溫度范圍內(nèi)使用時(shí)，PU在保持彈性能力方面遠(yuǎn)勝于其他橡塑型工程材料。聚酯型彈簧和聚酯減震器正是利用了這種“彈性持久和耐沖擊性”等特性。
?、軵U抗撕裂強(qiáng)度高。
⑥除了具有優(yōu)越的機(jī)械性能外，聚氨酯彈性體材料對(duì)環(huán)境的適應(yīng)性也很強(qiáng)，具有優(yōu)越的抗腐蝕性能，在有機(jī)溶劑中的穩(wěn)定性比普通羥基橡塑材料要好得多，同時(shí)還能夠耐油、耐酸、耐堿等。
2、技術(shù)要求
各種輸送機(jī)的聚氨酯包膠輪，均由金屬輪芯和PU膠層組成。按載荷輪壓9C單位DEF的大小范圍來(lái)分大致有以下5類：P≤50、50
(1)對(duì)金屬輪芯的要求
?、佥喰具x材：輸送機(jī)導(dǎo)輪輪芯：Q235-A或ZG35(鑄鋼件壁厚10mm為宜);輸送機(jī)承載走輪輪芯(如AEM自行小車主動(dòng)輪)：45號(hào)鋼(調(diào)質(zhì)HB220-250)。
?、谳喰灸z著面結(jié)構(gòu)：對(duì)于載荷輪壓P小于250kg以及無(wú)軸向載荷的輪芯膠著面(如各種輸送機(jī)包膠導(dǎo)輪)，不必設(shè)計(jì)成臺(tái)階、凹槽、軸向溝槽等異形表面;對(duì)于載荷輪壓大于250kg的輪芯膠著面(如輸送機(jī)承載走輪)，可以設(shè)計(jì)成梯形凹槽(兩側(cè)邊凸肩)結(jié)構(gòu)，凹槽深度等于0.3-0.5膠層厚度。
?、圯喰灸z著面的粗糙度：可設(shè)計(jì)成10%浪峰型結(jié)構(gòu)，粗車加工至Ra25。
(2)對(duì)聚氨酯包膠的工藝要求
?、賹?duì)輪芯膠著面需進(jìn)行清洗去污、堿化脫脂、酸化除銹等處理;
②經(jīng)過(guò)表面處理后的鐵芯，在對(duì)其著膠面涂膠前必須進(jìn)行加熱;
?、蹖⑼縿蛘掣侥z水后的鐵芯置入模腔，直至澆注經(jīng)預(yù)先加熱且充分?jǐn)嚢杈鶆虻幕旌弦后w的過(guò)程中必須進(jìn)行防污控制，避免二次油污及灰塵雜質(zhì)等;
?、転楸苊猱a(chǎn)生膠層氣泡，盡量采用聚氨酯彈性體的壓力硫化澆注型生產(chǎn)工藝，不得采用常壓噴焰排氣法;
?、菝撃：蟮陌z輪，需繼續(xù)在硫化保溫箱中硫化12小時(shí)以上;
?、拊跁r(shí)間許可的前提下，進(jìn)行為期一個(gè)月的人工時(shí)效硫化處理。
(2)對(duì)PU膠層的技術(shù)要求
?、倌z層色澤：顏色為淺透明淡黃色的聚氨酯本色;如需添加色素時(shí)必須保證不得混入其他雜質(zhì)以及保證色素同混合液體攪拌均勻;
②膠層厚度：滾床滾輪和自行小車導(dǎo)輪的膠層厚5~6mm;滑板線驅(qū)動(dòng)輪的膠層厚6~12mm;摩擦輪、重載導(dǎo)輪和自行小車走輪的膠層厚12~16mm;
③膠層硬度：邵爾A硬度92±2;
?、芾鞆?qiáng)度：24±2Mpa;
⑤扯斷伸長(zhǎng)率：300%;
?、薨⒖寺∧ズ模?.02~0.04mm3/1.6km。
