很少有地方比非公路车辆更重要的是高度耐用、耐温度、化学兼容、低维护的部件。
毕竟，这辆车最终可能会在澳大利亚内陆忍受130华氏度(54.4摄氏度)的高温，在西伯利亚穿越零下60华氏度(51.1摄氏度)的雪地，或者在采矿作业中，硫酸可能会严重破坏聚合物导向环。此外，在极端条件下维护非公路车辆是一项挑战，这意味着低维护、长寿命部件可能是达到期限或错过期限的区别。
高模量热塑性塑料为非公路应用液压系统设计人员面临的许多问题提供了解决方案。模量是衡量材料弹性的力学性质;模量越高，变形或压缩材料所需的应力或力就越大。
带润滑脂槽的高模量固体轴承。
Trelleborg密封解决方案
基础聚合物和填料
在高模量塑料的三个主要类别中，半结晶热塑性塑料提供了最实惠的材料，适用于加工成导向环、轴承、备用环和结构部件(另外两组是非晶热塑性塑料和亚酰化材料)。
在半结晶热塑性塑料中，几种基本聚合物通常用于非公路液压系统的挤压部件:
- 聚酰胺(PA或尼龙)
- Polyphthalamide (PPA)
- Polyetheretherketone (PEEK)
- 聚氧甲酯(POM或缩醛)
- 超高分子量聚乙烯(UHMW-PE)
这些聚合物在耐温性、拉伸强度、弯曲模量(弯曲刚度)、Izod冲击(韧性/抗冲击)和耐化学性方面各不相同。例如，PEEK材料非常坚固和耐温，而UHMW-PE则非常坚韧和耐磨。
许多填料用于增加强度或修改这类热塑性塑料的摩擦学效果。在注射成型中使用的球团中添加聚四氟乙烯(PTFE)粉末可以减少摩擦并改善PEEK材料的磨损特性。二硫化钼(钼)可以添加到尼龙中，以创造更坚硬、更耐磨的表面。
玻璃纤维和碳纤维都可以添加到热塑性塑料中以增加强度。一个常见的例子是向PA中添加玻璃以增强强度并减少最终产品的吸水性。同样，在PEEK材料中添加碳纤维有助于提高耐磨性能，以延长高温应用中导环的寿命。
一般来说，这一类热塑性塑料的耐温性和强度越高，成本就越高。例如，PEEK材料具有极高的强度(工作应力可达11000 psi [758.4 bar])，可以抵抗高达450 F (232.2 C)的温度，然而，这种高性能是有代价的。对于某些应用来说，额外的成本是值得的;对于其他人来说，使用POM(缩醛)，超高分子量聚乙烯，或带填充物(如玻璃)的PA可能是有意义的。
| 热塑材料 | 温度额定值 | 抗化学腐蚀 | 吸湿率 |
| 偷看 | 45f (232.2 c) | 优秀的 | 0.1% |
| PPA | 300f (148.9 c) | 优秀/良好 | 0.35% |
| 巴勒斯坦权力机构 | 200f (93.3 c) | 好的/公平 | 1.6% |
| 砰的一声 | 180 f (82.2 c) | 公平/可怜 | 0.15% |
| uhmw - pe | 180 f (82.2 c) | 优秀的 | 0.01% |
产品类型
可以用上述基础材料制造的产品包括导环、轴承/衬套、备用环和结构组件。
在所有情况下，这些部件的高模量塑料版本都比它们的金属版本轻得多。单独来说，重量差异可以忽略不计，但更换一件设备中多个位置使用的组件可以大大减轻重量。例如，叉车内4到6个位置使用的鞋垫，传统上是由铸钢制成的，可以被玻璃填充的尼龙版本所取代，它可以承受与钢组件1/6相同的冲击和负载th重量。
此外，高模量塑料环能够被修改，以包括内部润滑剂，使它们能够用于不需要使用石油基润滑脂的系统，更环保。
高模量材料可用于结构和磨损部件。
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期待
共注射成型是一项对非公路液压系统设计感兴趣的技术。这允许在一次操作中结合两种聚合物，在一个组件中创建多种功能。一个很好的例子是作为密封和刮板的弹性材料与作为衬套或导向环的更强的热塑性材料相结合。例如，该组件将是用于非公路车辆的挖掘机铲斗的液压缸中的理想成型杆端。
虽然这些类型的操作技术已经存在，但对于设计人员来说，了解最有效地使用它的应用程序可能是一个挑战。与具有共注射成型专业知识的制造商密切合作是发现如何利用创新部件设计的良好第一步。
