Polietilen ultravisoke molekularne težine (UHMWPE, UHMW) podskup je termoplastičnog polietilena.Također poznat kao polietilen visokog modula (HMPE), …
Polietilen ultra visoke molekularne težine (UHMW-PE) je inženjerska termoplastika s molekularnom težinom većom od 3,1 AMU (jedinice atomske mase).Visoka molekularna težina poboljšava niz važnih fizičkih svojstava, među kojima su nenadmašna izvanredna otpornost na abraziju, visoka udarna čvrstoća i nizak koeficijent trenja.Osim toga, polimer ima dobru kemijsku otpornost, izvrsna svojstva prigušivanja zvuka, vrhunska dielektrična i električna izolacijska svojstva te ne upija vlagu.
Ova svojstva, u kombinaciji s lakoćom strojne obrade, čine UHMW-PE, isplativim materijalom koji udovoljava zahtjevima FDA i USDA za izravan kontakt s hranom, intenzivno se koristi u industriji hrane, pića, medicini i farmaceutskoj industriji.Neporozna kvaliteta UHMW-PE inhibira rast gljivica ili bakterija.UHMW-PE se također široko koristi u industriji tekstila, kemijske obrade, celuloze i papira, rudarstvu, pomorstvu, čeliku, obradi vode i kanalizacije, rukovanju rasutim materijalom i poljoprivredi.
Svojstva UHMW-PE mogu se poboljšati upotrebom aditiva kao što su bojila, UV i toplinski stabilizatori, antistatička sredstva, punila otporna na habanje i maziva za smanjenje trenja.Metali ili rude mogu se koristiti za povećanje težine i učiniti polimer magnetski detektabilnim, dok druga punila povećavaju radnu temperaturu okoline.
Budući da je UHME-PE polukristalni polimer, mora se sinterirati ili kompresijskim kalupljenjem ili ekstruzijom.Žarenje, prije strojne obrade, pomaže u uklanjanju naprezanja uzrokovanih sinteriranjem.Gotovi strojno obrađeni dijelovi također se mogu žariti, ali takvi dijelovi moraju biti učvršćeni tijekom procesa hlađenja kako bi se omogućilo skupljanje tijekom žarenja.Grubu strojnu obradu treba obaviti prije otpuštanja naprezanja kako bi se promjene dimenzija mogle prilagoditi tijekom završne strojne obrade.
Dostupan u standardnim listovima, šipkama i cijevima za proizvodnju dimenzionalno stabilnih dijelova, UHMW-PE se može piliti, glodati, tokariti, blanjati, bušiti ili bušiti.Alati za rezanje trebaju imati visoke kutove i dovoljan razmak kako bi se spriječilo začepljenje.Brzine posmaka trebale bi biti visoke kako bi se alatu za rezanje omogućilo minimalno vrijeme da zagrije materijal trenjem.Treba paziti da alati budu oštri jer UHMW-PE može brzo otupiti rezne rubove alata, uzrokujući deformaciju dijela.Visoka kvaliteta završnih obrada može se postići korištenjem odgovarajućih alata za rezanje, iako će pokušaji poboljšanja loših završnih obrada turpijanjem ili brušenjem općenito rezultirati pogoršanjem izgleda.
Većina procesa strojne obrade ima tolerancije između +/-.005 i +/-.010.Međutim, dužina pile za rezanje traka tipičnije bi bila +/-.030 budući da prilično visoka stopa linearnog toplinskog širenja i skupljanja UHMW-PE čini duljinu komada osjetljivom na promjene u okolišu.
Procesi obrade
Piljenje: Za kružno piljenje, oštrice s vrhom od karbida daju najbolje rezultate.Oštrica promjera 12-14” trebala bi imati otprilike 24 zuba.Brzine dodavanja mogu se kretati od 10 do 40 stopa u minuti.Za tračnu pilu preporučuje se oštrica s tri zuba po inču, set grablji i pozitivni kut grablji.Brzine dodavanja kreću se od 10 do 40 stopa u minuti.
Tokarenje: Koristite nastavke od brzoreznog čelika s prednjim i bočnim razmakom od 10” i kutom od 15-30”.Potrebne su niže brzine rezanja između 600 i 1000 stopa u minuti.Međutim, često je potrebno raditi na većem broju okretaja kako bi se strugotina držala podalje od stroja.Tekućine za rezanje ne bi trebale biti potrebne, ali mlaz komprimiranog zraka ponekad će pomoći u uklanjanju strugotine.Kada pokušavate postići niske tolerancije ili vrlo tanke stijenke u UHMW-PE, strojno postupite.Uklonite većinu materijala pri prvom prolazu, a zatim ostavite komad da odstoji i odmori se preko noći.
Glodanje: Rezači dizajnirani za strojnu obradu aluminija daju najbolje rezultate.Predlaže se brzina rezanja od 600 do 1800 stopa u minuti, s brzinom napredovanja od približno 0,01 inča po okretaju.Glodala su dobra za izradu utora i lagano glodanje.
Blanjanje: blanje za drvo lako smanjuju debljinu i ispravljaju površinu UHMW-PE.Čvrsti stroj s oštrim oštricama omogućit će vrlo učinkovito uklanjanje materijala i dobru završnu obradu površine.Kako biste smanjili mogućnost savijanja prilikom strojne obrade UHMW-PE, blanjajte polovicu željene debljine sa svake strane lista.
Bušenje: Konvencionalne bušilice velike brzine prikladne su za većinu primjena bušenja.Za optimalnu izvedbu koristite posebna svrdla s niskom spiralom i poliranim žljebovima.Bušenje pilot rupa prije bušenja velike rupe ne preporučuje se za UHMW-PE, jer njegova svojstva uzrokuju da svrdlo grabi i uvlači se u materijal.
Brušenje/Brušenje: Zbog svojstava UHMW-PE otpornosti na habanje, brušenje i brušenje su obično neučinkoviti.Zapravo, brušenje može uzrokovati topljenje i razmazivanje materijala, što rezultira začepljenjem brusne ploče.
UHMW-PE modificiran aditivima kao što su stakleni ili metalni oksidi rezultirat će kraćim vijekom trajanja alata.Iako će alati od tvrdog metala produžiti život alatu, zahtijevaju veće brzine i posmake.Neki materijali s vrlo visokim postotkom abrazivnih dodataka nepraktični su za strojnu obradu bilo kojom metodom.
Oblikovanje i zavarivanje
UHMW-PE se može toplo oblikovati na radnom mjestu kako bi se napravile jednostavne zavoje i kutovi koji olakšavaju ugradnju.Bez obzira koja se metoda odabere – plamenik, električni grijač, pećnica ili kupka – treba biti oprezan i učiniti sve da se materijal ne pregrije.UHMW-PE, kao i svaka plastika, gorjet će u neodgovarajućim uvjetima.Osim toga, cijeli ciklus hlađenja bit će nešto duži od ciklusa grijanja zbog visokih karakteristika zadržavanja topline UHMW-PE.Hlađenje ne bi trebalo biti na betonskim ili metalnim površinama jer će proces biti prebrz i može dovesti do dodatnog opterećenja u materijalu.Dodatna preporuka je prekrivanje materijala izolacijskim pokrivačem od materijala kao što je stakloplastika.
Hladno oblikovanje UHMW-PE često se koristi kada je potrebno prilagoditi krivulje i kutove.Bez obzira koristite li prešu s kočnicom, valjanje, ručno oblikovanje ili korištenje vijaka za izvlačenje i oblikovanje komada na mjestu, kut i krivulje moraju biti pretjerano savijeni za čak 75 do 100 posto kako bi se kompenzirao učinak opruge UHMW-PE-a.Potencijal za nastanak pukotina može se smanjiti korištenjem listova 3/8” ili tanjih kod hladnog oblikovanja.
Zavarivanje rotiranjem ili trenjem može se postići korištenjem standardnog strojnog tokarilice s 550 do 560 okretaja u minuti s mogućnošću zaustavljanja okretanja čim se pritisne kočnica i metalne potporne ploče od ¼” čelika, s promjerom nešto manjim od prirubnice OD.Za ovu vrstu zavara potrebno je 48 sati da se potpuno kristalizira prije nego što se cijev može staviti u rad.
Za spajanje ravnih listova u dugačke komade ili zavojnice potrebno je koristiti alat za grijanje metala, premazan sredstvom protiv lijepljenja, koji može postići potrebnu temperaturu da dovede polimer u rastaljeno stanje.Ovaj proces zahtijeva upotrebu posebne opreme za divljenje kako bi se postigli jednolični zavari čvrstoće između 85 i 100 posto izvorne čvrstoće materijala.
Ljepila
Nizak koeficijent trenja, neporozna površina UHMW-PE otežava bilo kojem ljepilu prodiranje u polimer i stvaranje veze.Posavjetujte se sa svojim dobavljačem ljepila za preporučene postupke za lijepljenje UHMW-PE na različite podloge, iako se mehanički pričvršćivači preporučuju za većinu primjena.
Vrijeme objave: 24. siječnja 2018