聚氨酯轴承包胶注塑工艺是一种通过注塑设备将聚氨酯材料包覆在轴承或轮芯表面，形成高强度耐磨层的加工技术，其核心在于工艺参数控制、模具设计优化及材料特性匹配，以下是详细介绍：
一、工艺流程
1、预处理阶段
金属基材处理：对轴承外圈或轮芯进行喷砂处理，增大表面粗糙度，提升聚氨酯与金属的粘接强度。部分工艺需采用化学蚀刻或涂覆粘接剂增强结合力。
材料准备：根据轴承工况选择聚氨酯类型，如聚酯型聚氨酯适用于耐磨场景，聚醚型聚氨酯则具备更优的耐水解性能。
2、注塑成型阶段
设备参数设定：使用螺杆式注塑机，料筒温度控制在177~232℃(根据材料硬度调整)，模具温度维持10~60℃(硬度越高所需模具温度越高)。
注射与保压：注射压力设定为20~110MPa，保压压力约为注射压力的50%，确保聚氨酯充分填充模腔并压实。
冷却与脱模：通过恒温水循环系统控制模具温度，冷却时间需根据产品厚度调整，避免过快冷却导致内应力。
3、后处理阶段
去毛刺与修整：采用机械加工或手工打磨去除分型线处的飞边。
性能检测：通过剥离强度测试(≥8MPa)、硬度检测(邵氏A60~95)及耐磨试验(DIN磨耗量≤80mm³)验证质量。
聚氨酯轴承包胶
二、技术关键点
1、模具设计优化
流道系统：主流道直径向内扩大2°以上，分流道直径6~9mm，流道表面抛光至Ra0.4μm以下，减少流动阻力。
浇口设计：采用潜伏式浇口或扇形浇口，位置选择在产品厚壁处，避免熔接痕影响强度。
排气系统：在分型面开设0.15mm深、6mm宽的排气槽，防止困气导致表面缺陷。
2、工艺参数控制
温度管理：料筒温度采用梯度控制(后端低、前端高)，喷嘴温度低于料筒最高温度5~10℃，防止流涎。
压力控制：背压设定为0.3~4MPa，确保塑化均匀;注射速度根据产品壁厚调整，薄壁件采用高速注射(≥200mm/s)，厚壁件采用低速高压(50~100mm/s)。
时间控制：成型周期由充模时间(2~5s)、保压时间(10~20s)和冷却时间(15~60s)组成，需通过Moldflow模拟优化。
三、应用场景与优势
1、工业自动化领域
AGV驱动轮：采用硬度90A的聚氨酯包胶，配合双列角接触球轴承，实现重载(承载≥2吨)工况下的低噪音(≤65dB)运行。
输送机滚筒：通过包胶厚度8~15mm的设计，提升摩擦系数至0.8以上，防止物料打滑。
2、工程机械领域
履带支重轮：使用邵氏D70的浇注型聚氨酯，抗撕裂强度≥50kN/m，适应-40~80℃极端温度。
液压马达齿轮：采用镶嵌注塑工艺，将金属齿轮与聚氨酯齿圈一体成型，降低传动噪音10~15dB。
四、缺陷预防与改进
1、常见缺陷及解决方案
脱胶分层：优化金属表面处理工艺，增加底涂剂涂覆工序;调整硫化时间至12~24小时。
气泡缺陷：检查模具排气系统，采用真空辅助注塑工艺;降低料筒末段温度5~10℃。
飞边过大：校准合模力至公称压力的80~90%;优化锁模机构，减少平行度误差。
2、工艺改进方向
材料复合化：开发聚氨酯/碳纤维复合材料，提升包胶层模量至1500MPa以上。
设备智能化：引入机器视觉系统实时监测包胶厚度，误差控制在±0.1mm以内。
绿色制造：采用超临界CO₂发泡技术，降低材料密度10~15%，实现轻量化设计。
轴承包胶轮注塑工艺可定制硬度(邵氏A60~95)与包胶厚度，适配AGV轮、输送滚筒等场景，兼具耐磨降噪、耐油抗冲击特性，有效延长设备寿命并降低传动能耗。