Mit einem mathematischen Berechnungsmodell lässt sich die Leistung der Radbeläge und Rollen aus diesen Elastomeren präzise vorhersagen und optimieren. (Bild: Lanxess)
Für mechanisch hochbelastete, schnell laufende Hochleistungsräder und -rollen wurde zum Beispiel das Präpolymer Adiprene PP1095H entwickelt. Hierbei handelt es sich um ein Präpolymer auf Polyester-Basis, das mit p-Phenylendiisocyanat (pPDI) terminiert ist. Mit dem Härter Vibracure 250 ergibt es Elastomere mit einer Härte von 95 Shore A. Diese behalten ihre sehr guten dynamischen Eigenschaften über einen breiten Temperaturbereich bei. Denn der Verlustfaktor tan δ, der die Energieumwandlung in Wärme bei einer schwingenden Belastung beschreibt, ist niedriger als bei vergleichbaren industriellen Standardwerkstoffen. Durch dieses günstige Hystereseverhalten verringert sich auch der Rollwiderstand, was zu einem geringeren Energieverbrauch etwa beim Betrieb von Staplerfahrzeugen führt. Dank dieser Eigenschaften lassen sich mit diesen Rädern und Rollen höhere Laufgeschwindigkeiten und höhere mechanische Belastungsniveaus erzielen. Entsprechende Fahrzeuge, Transportsysteme oder Aufzüge können deshalb schneller und wirtschaftlicher betrieben werden.
In das mathematische Modell von Lanxess zur Vorhersage der Leistungsfähigkeit von Radbelägen und Rollen gehen die Elastomereigenschaften, die Geometrie der Räder und Rollen und die Einsatzbedingungen ein. Zunächst werden für das ausgewählte Elastomersystem in einer dynamisch-mechanischen Analyse die Dämpfungseigenschaften (tan δ) bestimmt. Anschließend finden die Vorgaben des Anwenders Eingang – wie zum Beispiel die Radgeometrie, Belastungszyklen und Einsatztemperatur. Dann berechnet das Tool, bei welchen Lasten und Laufgeschwindigkeiten das Material entsprechend seinen Hysterese-Eigenschaften versagt und wie sein sonstiges Ermüdungs- und Bruchverhalten ist.
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