Vulkollan ®
Technische Daten Polyurethan (PUR) ist ein hochelastischer Werkstoff für höchste dynamische Beanspruchung. Im Jahre 1937 wurde es von Otto Bayer erfunden. Der „Klassiker“ dieser Gattung ist Vulkollan. Es gibt drei Produktformen von Vulkollan:
-massives, glykolvernetztes Vulkollan - massives, wasservernetztes Vulkollan - zelliges Vulkollan
Für Räder und Rollen kommt massives, glykolvernetztes Vulkollan, das im Gussverfahren drucklos aus Desmophan und Desmodur 15 hergestellt wird, zur Anwendung. Rollenbeläge aus Vulkollan haben gegenüber solchen aus Gummi eine bis zu dreimal höhere Tragfähigkeit. Dieser entscheidende Vorteil macht es möglich, bei vorgegebener Belastung raum- und gewichtsparend zu konstruieren. Rollenbandagen aus anderen, ebenfalls hoch belastbaren Kunststoffen sind jedoch deutlich härter, bieten somit weniger Fahrkomfort und verursachen Abrollgeräusche. Dagegen wirkt Vulkollan lärmmin- dernd. Die hohe Einreiß- und Weiterreißfestigkeit von Vulkollan bedeutet zudem eine lange Lebensdauer des Rades bei gleichzeitig schonender Beanspruchung des Bodens. So erweist sich Vulkollan als ein rundum wirtschaftliches Material, das besonders bei extremen Belastungen als Räder- und Rollenbelag eingesetzt wird. Im Vergleich zu anderen, gleich- harten PUR-Elastomeren hat Vulkollan einen höheren E-Modul und damit neben hoher Strukturfestigkeit, eine höhere Tragfähigkeit bei gleichzeitig niedriger Dämpfung und geringer bleibender Verformung. Es zeichnet sich zudem durch eine hohe Bruchdehnung, eine ausgezeichnete Rückprallelastizität und besonders gute Dämpfeigenschaften aus. Vulkollan ist ein homogener, hochmolekularer Werkstoff ohne Weichmacher und Farbstoffan- teile. Dichte und Zugfestigkeit sind für alle Typen annähernd gleich. Die Steifigkeit von Vulkollan nimmt mit steigender Härte zu. Dies äußert sich in höheren Spannungswerten bei gleicher Dehnung und höherer Weiterreißfestigkeit, während die Stoßelastizität und die Bruchdehnung abnehmen. Ein hartes Vulkollan von 98° Shore A ist jedoch noch so elastisch, dass es bis zu 400 % gedehnt werden kann. Der E-Modul ist für Druck und Zug bis zur 0,1- Grenze identisch. Bei der Auswahl eines Vulkollan-Types sollte beachtet werden, dass die physikalischen Eigenschaften temperaturabhängig sind. Bei einer Raumtemperatur bis ca. +80°C sind die Verformungswerte nahezu konstant. Bei tieferen Temperaturen wird Vulkollan steifer, bis etwa -40°C die elastischen Eigenschaften ohne Versprödung eingefroren sind. Weiterreißfestigkeit Die Weiterreißfestigkeit des elastischen Werkstoffes Vulkollan ist für die Praxis von ausschlaggebender Bedeutung. Aus der Kombination von Elastizität und Weiterreißfestigkeit resultiert eine der Eigenschaften von Vulkollan: Die überaus hohe Verschleißfestigkeit, die in vorzüglichem Abriebverhalten bei trockener wie bei nasser Reibung zur Geltung kommt. Die Weiterreißfestigkeit von Vulkollan wird von keinem anderen nicht armierten Elastomer erreicht. Besondere Aufmerk- samkeit verdienen in dieser Hinsicht die weichen Vulkollan Qualitäten. Verschleißfestigkeit Die ausgezeichnete Abriebfestigkeit ist eine der bemerkenswertesten Eigenschaften von Vulkollan. Sie übertrifft die- jenige aller elastischen Werkstoffe. Der DIN-Abrieb von Vulkollan beträgt gegenüber einer abriebfesten Naturkaut- schuk-Qualität nur etwa 25 - 40 %. Bei nassem Verschleiß, wenn zwischen Reibpartner und Vulkollan ein Schmiermittel, z.B. Wasser oder Öl, vorhanden ist, gehört Vulkollan zu den abriebfestesten Werkstoffen, die heute bekannt sind; selbst Metalle werden übertroffen. Schon Spuren von Feuchtigkeit reduzieren den an sich geringen Abrieb auf ein Minimum. Es wird weniger Wärme erzeugt, die zusätzlich durch die bessere Leitfähigkeit des Schmiermittels schneller abgeführt wird. Diese Verminderung der abrasiven und thermischen Beanspruchung bewirkt zusammen die hohe Verschleißfestigkeit. Druckformungsverhalten Das Druckformungsverhalten ist von der äußeren Gestalt des Vulkollan-Teiles und der Beschaffenheit der Druckfläche abhängig. Bei glatten Druckflächen kann sich der Körper ausdehnen. Die Kennlinie verläuft flach. Eine steile Kennlinie ergibt sich, wenn der Fremdkörper fest mit den Druckflächen verbunden und dadurch keine Ausdehnung an der Berüh- rungsfläche möglich ist. Wird Vulkollan dynamisch beansprucht, so ist die Wärmeentwicklung zu beachten. Die Erwär- mung wird mit zunehmender Verformung und Frequenz größer.
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