Unternehmensnachrichten über Polyurethan vs. Gummi-Zahnriemen: Materialien und Anwendungen im Vergleich

In industriellen Kraftübertragungssystemen spielen Zahnriemen eine entscheidende Rolle. Ingenieure und Beschaffungsspezialisten stehen oft vor der Wahl zwischen Polyurethan (PU)- und Gummi-Zahnriemen, wobei jeder für unterschiedliche Anwendungen deutliche Vorteile bietet. Dieser Artikel bietet einen detaillierten Vergleich dieser beiden Riemenarten und untersucht ihre Materialeigenschaften, physikalischen Eigenschaften, Temperaturbeständigkeit und geeigneten Anwendungen.

Polyurethan-Zahnriemen verfügen über einen Hochleistungspolymerkern, der eine außergewöhnliche Verschleißfestigkeit, Chemikalienbeständigkeit und hohe Festigkeit bietet. Diese Riemen enthalten typischerweise verstärkte Zugstränge zur Erhöhung der Tragfähigkeit:

• Verzinkte Stahlkorde: Zinkbeschichtung bietet Rostschutz für feuchte oder leicht korrosive Umgebungen.
• Edelstahlkorde: Hervorragende Korrosionsbeständigkeit macht diese für Anwendungen in der Lebensmittelverarbeitung und Pharmazie geeignet.
• Kevlar-Korde: Diese Aramidfaser-Korde bieten eine höhere Zugfestigkeit als Stahl bei reduziertem Gewicht.

Gummiriemen verwenden hauptsächlich Chloropren (CR)- oder Nitril (NBR)-Gummimischungen, die eine überlegene Flexibilität, Schwingungsdämpfung und Ermüdungsbeständigkeit bieten. Ihre Verstärkung unterscheidet sich von Polyurethanriemen:

• Glasfaserkorde: Bieten Dimensionsstabilität und verhindern eine Riemenverlängerung während des Betriebs.
• Mit Nylon beschichtete Zähne: Die Zahnoberflächen weisen oft ein Nylon-Elastomer-Gewebe auf, um Geräusche zu reduzieren und die Verschleißfestigkeit zu verbessern.

Gemessen auf der Shore-A-Skala weisen Polyurethanriemen typischerweise eine Härte von 92A auf, verglichen mit 80A bei Gummi. Dieser grundlegende Unterschied beeinflusst die Leistung:

• Polyurethan: Höhere Härte gewährleistet eine bessere Formbeständigkeit, verbesserte Übertragungsgenauigkeit und eine längere Lebensdauer unter abrasiven Bedingungen.
• Gummi: Geringere Härte bietet eine bessere Stoßabsorption und Geräuschreduzierung, was es ideal für Anwendungen mit variablen Lasten oder Vibrationsproblemen macht.

Betriebstemperaturbereiche haben erhebliche Auswirkungen auf die Riemenauswahl:

• Polyurethan: Standard-Betriebsbereich von -10 °C bis +60 °C, mit kurzzeitiger Exposition bis zu +80 °C möglich.
• Gummi: Breiterer Betriebsbereich von -35 °C bis +80 °C, kurzzeitig beständig gegen +115 °C.

Die überlegene Verschleißfestigkeit und minimale Partikelbildung von Polyurethan machen es für die Lebensmittelverarbeitung, medizinische Geräte und Präzisionsinstrumente vorzuziehen, bei denen Kontamination inakzeptabel ist.

Polyurethan zeigt eine bessere Beständigkeit gegen Öle, Säuren und Laugen, während Gummi spezielle Formulierungen für chemische Einwirkung benötigt.

Die natürliche Elastizität von Gummi bietet eine bessere Stoßabsorption für Anwendungen wie Automobilmotoren oder Landmaschinen mit intermittierender Belastung.

• Motorsteuerungssysteme für Kraftfahrzeuge
• Landwirtschaftliche Geräte
• Allgemeine Industriemaschinen
• Druck- und Verpackungssysteme

• Lebensmittelverarbeitungsanlagen
• Medizinische Geräte
• Automatisierte Fertigungssysteme
• Textilmaschinen
• Glas- und Keramikproduktionslinien

Bei der Spezifizierung von Zahnriemen sind folgende Faktoren zu bewerten:

• Umgebungsbedingungen (Temperatur, Luftfeuchtigkeit, Chemikalienexposition)
• Lastcharakteristika (konstant, intermittierend oder Stoßbelastungen)
• Präzisionsanforderungen
• Betriebsgeschwindigkeitsbereich
• Geräuschbegrenzungen
• Zugänglichkeit für die Wartung

Die Wahl zwischen Polyurethan- und Gummi-Zahnriemen hängt letztendlich von den spezifischen Betriebsanforderungen und Umgebungsbedingungen ab. Das Verständnis dieser Materialunterschiede ermöglicht die optimale Riemenauswahl für zuverlässige Leistung und eine längere Lebensdauer in industriellen Anwendungen.