Polietilen z visoko molekulsko maso (UHMWPE, UHMW) je podmnožica termoplastičnega polietilena.Znan tudi kot visokomodulni polietilen (HMPE), …
Polietilen z izjemno visoko molekulsko maso (UHMW-PE) je inženirski termoplast z molekulsko maso večjo od 3,1 AMU (enote atomske mase).Visoka molekulska masa izboljša številne pomembne fizikalne lastnosti, med katerimi so nenazadnje izjemna odpornost proti obrabi, visoka udarna trdnost in nizek koeficient trenja.Poleg tega ima polimer dobro kemično odpornost, odlične lastnosti dušenja zvoka, odlične dielektrične in električne izolacijske lastnosti ter ne vpija vlage.
Zaradi teh lastnosti, v kombinaciji z enostavno obdelavo, je UHMW-PE stroškovno učinkovit material, ki izpolnjuje zahteve FDA in USDA za neposreden stik s hrano, se obširno uporablja v prehrambeni industriji, industriji pijač, medicini in farmacevtski industriji.Neporozna kakovost UHMW-PE zavira rast gliv ali bakterij.UHMW-PE se pogosto uporablja tudi v industriji tekstila, kemične predelave, celuloze in papirja, rudarstvu, pomorstvu, jeklarstvu, čiščenju vode in odplak, ravnanju z razsutim materialom in kmetijstvu.
Lastnosti UHMW-PE je mogoče izboljšati z uporabo dodatkov, kot so barvila, UV in toplotni stabilizatorji, antistatična sredstva, proti obrabi odporna polnila in maziva za zmanjšanje trenja.Kovine ali rude se lahko uporabijo za povečanje teže in naredijo polimer magnetno zaznaven, medtem ko druga polnila povečajo delovno temperaturo okolja.
Ker je UHME-PE polkristaliničen polimer, ga je treba sintrati s kompresijskim vlivanjem ali ekstrudiranjem.Žarjenje pred strojno obdelavo pomaga odstraniti obremenitve pri obdelavi, ki jih povzroča sintranje.Končane strojno obdelane dele je mogoče tudi žariti, vendar je treba take dele pritrditi med postopkom ohlajanja, da se med žarjenjem omogoči krčenje.Pred razbremenitvijo napetosti je treba opraviti grobo obdelavo, da se med končno obdelavo lahko prilagodijo dimenzijskim spremembam.
Na voljo v standardnih ploščah, palicah in ceveh za izdelavo dimenzijsko stabilnih delov, UHMW-PE je mogoče žagati, rezkati, stružiti, skobljati, vrtati ali prebijati.Rezalna orodja morajo imeti visoke nagnjene kote in zadosten odmik, da se prepreči zamašitev.Hitrosti pomika morajo biti visoke, tako da ima rezalno orodje minimalen čas za segrevanje materiala s trenjem.Paziti je treba, da so orodja ostra, ker lahko UHMW-PE hitro otopi rezalne robove orodja, kar povzroči deformacijo dela.Visokokakovostne površinske zaključke je mogoče doseči z uporabo ustreznih rezalnih orodij, čeprav poskusi izboljšanja slabih zaključkov s piljenjem ali brušenjem na splošno povzročijo poslabšanje videza.
Večina obdelovalnih procesov ima tolerance med +/-,005 in +/-,010.Dolžina trakov za žaganje pa bi bila običajno +/- 0,030, saj je zaradi dokaj visoke stopnje linearnega toplotnega raztezanja in krčenja UHMW-PE dolžina kosa občutljiva na okoljske spremembe.
Obdelovalni procesi
Žaganje: pri krožnem žaganju dajejo najboljše rezultate rezila s konico iz karbidne trdine.Rezilo s premerom 12-14" mora imeti približno 24 zob.Hitrost podajanja se lahko giblje od 10 do 40 čevljev na minuto.Za tračno žago je priporočljivo rezilo s tremi zobmi na palec, komplet z grabljami in pozitivnim naklonom.Hitrosti podajanja se gibljejo od 10 do 40 čevljev na minuto.
Struženje: Uporabite orodne nastavke iz hitroreznega jekla s sprednjo in stransko razdaljo 10” in naklonom 15-30”.Potrebne so nižje hitrosti rezanja med 600 in 1000 čevljev na minuto.Vendar pa je pogosto treba delovati z višjimi vrtljaji, da se ostružki ne približajo stroju.Rezalne tekočine ne bi smele biti potrebne, vendar bo pihanje stisnjenega zraka včasih pomagalo pri odstranjevanju odrezkov.Ko poskušate doseči majhne tolerance ali zelo tanke stene v UHMW-PE, obdelujte v prehodih.Odstranite večino materiala pri prvem prehodu, nato pa kos pustite počivati čez noč.
Rezkanje: rezkarji, zasnovani za strojno obdelavo aluminija, dajejo najboljše rezultate.Predlagana je hitrost rezanja od 600 do 1800 čevljev na minuto, s podajalno hitrostjo približno 0,01 palca na obrat.Rezkalniki se dobro obnesejo pri rezanju utorov in lahkem rezkanju.
Skobljanje: Skobeljniki za les zlahka zmanjšajo debelino in poravnajo površino UHMW-PE.Trden stroj z ostrimi rezili bo zagotovil zelo učinkovito odstranjevanje materiala in dobro površino.Da zmanjšate možnost zvijanja pri strojni obdelavi UHMW-PE, skobljajte polovico želene debeline z vsake strani lista.
Vrtanje: Običajni visokohitrostni vrtalniki so primerni za večino vrtalnih aplikacij.Za optimalno delovanje uporabite posebne svedre z nizko vijačnico s poliranimi žlebovi.Vrtanje vodilnih lukenj pred vrtanjem velike luknje ni priporočljivo za UHMW-PE, ker zaradi njegovih lastnosti sveder zgrabi in potegne v material.
Brušenje/peskanje: Zaradi lastnosti UHMW-PE, ki so odporne proti obrabi, sta brušenje in peskanje običajno neučinkovita.Pravzaprav lahko brušenje povzroči taljenje in razmazovanje materiala, kar povzroči zamašitev brusa.
UHMW-PE, modificiran z dodatki, kot so stekleni ali kovinski oksidi, bo povzročil krajšo življenjsko dobo orodja.Čeprav bodo orodja iz karbidne trdine orodju podaljšala življenjsko dobo, zahteva višje hitrosti in pomike.Nekateri materiali z zelo visokim odstotkom abrazivnih dodatkov so nepraktični za obdelavo s katero koli metodo.
Oblikovanje in varjenje
UHMW-PE je mogoče vroče oblikovati na delovnem mestu, da naredite enostavne krivine in kote, ki olajšajo namestitev.Ne glede na to, katero metodo izberete – gorilnik, električni grelec, pečica ali kopel – morate biti previdni in se potruditi, da materiala ne pregrejete.UHMW-PE, tako kot katera koli plastika, gori v neprimernih pogojih.Poleg tega bo celoten hladilni cikel nekoliko daljši od ogrevalnega cikla zaradi visokih lastnosti zadrževanja toplote UHMW-PE.Na betonskih ali kovinskih površinah naj ne pride do hlajenja, ker bo proces prehiter in lahko dodatno obremeni material.Dodatno priporočilo je, da material prekrijete z izolacijsko prevleko iz materiala, kot je steklena vlakna.
Hladno oblikovanje UHMW-PE se pogosto uporablja, ko je treba prilagoditi krivulje in kote.Ne glede na to, ali uporabljate zavorno stiskalnico, valjate, ročno oblikujete ali uporabljate sornike za vlečenje in oblikovanje kosa na mestu, morajo biti kot in krivulje preveč upognjeni za kar 75 do 100 odstotkov, da se kompenzira vzmetni učinek UHMW-PE.Možnost za napetostne razpoke lahko zmanjšate z uporabo plošč 3/8” ali tanjših pri hladnem oblikovanju.
Vrtilno ali torno varjenje je mogoče doseči z uporabo standardne strojne stružnice s hitrostjo od 550 do 560 vrtljajev na minuto z možnostjo prenehanja vrtenja v trenutku, ko je zavora uporabljena, in kovinsko podporno ploščo iz jekla ¼” s premerom, ki je nekoliko manjši od prirobnice. OD.Ta vrsta zvara potrebuje 48 ur, da popolnoma kristalizira, preden je cev lahko dana v uporabo.
Zadek ali vroča plošča za spajanje ploščatih plošč v dolge kose ali zvitke zahteva uporabo kovinskega grelnega orodja, prevlečenega s sredstvom proti sprijemanju, ki lahko doseže potrebno temperaturo, da polimer privede do staljenega stanja.Ta postopek zahteva uporabo posebne divje opreme za doseganje enakomernih zvarov s trdnostjo med 85 in 100 odstotki prvotne trdnosti materiala.
Lepila
Nizek koeficient trenja, neporozna površina UHMW-PE otežuje, da katero koli lepilo prodre v polimer in tvori vez.Posvetujte se s svojim dobaviteljem lepila glede priporočenih postopkov za lepljenje UHMW-PE na različne podlage, čeprav so za večino aplikacij priporočljivi mehanski pritrdilni elementi.
Čas objave: 24. januarja 2018