Polietilena cu greutate moleculară ultra-înaltă (UHMWPE, UHMW) este un subset al polietilenei termoplastice.Cunoscută și sub denumirea de polietilenă cu modul înalt, (HMPE), …
Polietilena cu greutate moleculară ultra mare (UHMW-PE) este un termoplastic de inginerie cu o greutate moleculară mai mare de 3,1 AMU (unități de masă atomică).Greutatea moleculară mare îmbunătățește o serie de proprietăți fizice importante, dintre care nu în ultimul rând sunt rezistența remarcabilă la abraziune, rezistența ridicată la impact și un coeficient scăzut de frecare.În plus, polimerul are o rezistență chimică bună, caracteristici excelente de amortizare a sunetului, proprietăți superioare de izolare electrică și dielectrică și nu absoarbe umezeala.
Aceste proprietăți, în combinație cu ușurința de prelucrare, fac din UHMW-PE, un material rentabil, care îndeplinește cerințele FDA și USDA pentru contactul direct cu alimentele, este utilizat pe scară largă în industria alimentară, a băuturilor, medical și farmaceutic.Calitatea neporoasă a UHMW-PE inhibă creșterea ciupercilor sau bacteriilor.UHMW-PE este, de asemenea, utilizat pe scară largă în industria textilă, de prelucrare chimică, celuloză și hârtie, minerit, maritim, oțel, tratarea apei și a apelor uzate, manipularea materialelor în vrac și agricultură.
Proprietățile UHMW-PE pot fi îmbunătățite prin utilizarea de aditivi precum coloranți, stabilizatori UV și termici, agenți antistatici, materiale de uzură rezistente la uzură și lubrifianți care reduc frecarea.Metalele sau minereurile pot fi folosite pentru a crește greutatea și a face polimerul detectabil magnetic, în timp ce alte materiale de umplutură cresc temperatura de funcționare a mediului.
Deoarece UHME-PE este un polimer semicristalin, acesta trebuie sinterizat fie prin turnare prin comprimare, fie prin extrudare ram.Recoacerea, înainte de prelucrare, ajută la îndepărtarea prelucrării tensionate cauzate de sinterizare.Piesele prelucrate finite pot fi, de asemenea, recoapte, dar astfel de piese trebuie fixate în timpul procesului de răcire pentru a permite contracția în timpul recoacerii.Prelucrarea brută trebuie făcută înainte de detensionare, astfel încât modificările dimensionale să poată fi acceptate în timpul prelucrării finale.
Disponibil în foi standard, tije și tuburi pentru producerea de piese stabile din punct de vedere dimensional, UHMW-PE poate fi tăiat, frezat, strunit, rindeluit, găurit sau perforat.Uneltele de tăiere ar trebui să aibă unghiuri mari de greblare și suficient spațiu liber pentru a preveni înfundarea.Vitezele de avans trebuie să fie ridicate, astfel încât să se permită un timp minim pentru ca unealta de tăiere să încălzească materialul prin frecare.Trebuie avut grijă să păstrați uneltele ascuțite, deoarece UHMW-PE poate toci rapid marginile de tăiere a sculei, provocând deformarea pieselor.Finisajele suprafețelor de înaltă calitate pot fi obținute prin utilizarea instrumentelor de tăiere adecvate, deși încercările de a îmbunătăți finisajele slabe prin pilire sau șlefuire vor duce, în general, la înrăutățirea aspectului.
Majoritatea proceselor de prelucrare au toleranțe cuprinse între +/-.005 și +/-.010.Cu toate acestea, benzile de tăiere a ferăstrăului la lungime ar fi, de obicei, de +/-.030, deoarece rata destul de mare de dilatare și contracție termică liniară UHMW-PE face ca lungimea unei piese să fie vulnerabilă la schimbările de mediu.
Procese de prelucrare
Tăiere: Pentru tăierea circulară, lamele cu vârf de carbură oferă cele mai bune rezultate.O lamă cu diametrul de 12-14 inchi trebuie să aibă aproximativ 24 de dinți.Vitezele de avans pot varia de la 10 la 40 de picioare pe minut.Pentru tăierea cu bandă a unei lame cu trei dinți pe inch, se recomandă un set de greble și un înger de greblare pozitiv.Vitezele de avans variază de la 10 la 40 de picioare pe minut.
Strunjire: Folosiți bucăți de scule din oțel de mare viteză cu spațiu liber frontal și lateral de 10” și grebla de 15-30”.Sunt necesare viteze de tăiere mai mici, între 600 și 1.000 de picioare pe minut.Cu toate acestea, este adesea necesar să rulați la o turație mai mare pentru a menține așchiile departe de mașină.Fluidele de tăiere nu ar trebui să fie necesare, dar o suflare de aer comprimat va ajuta uneori la îndepărtarea așchiilor.Când încercați să obțineți toleranțe strânse sau o piesă cu pereți foarte subțiri din UHMW-PE, mașina în treceri.Scoateți cea mai mare parte a materialului la prima trecere, apoi lăsați piesa să stea și să se odihnească peste noapte.
Frezare: Frezele concepute pentru prelucrarea aluminiului oferă cele mai bune rezultate.Sunt sugerate viteze de tăiere de 600 până la 1.800 de picioare pe minut, cu o rată de alimentare de aproximativ 0,01 inci pe rotație.Frezele funcționează bine pentru crestare și frezare ușoară.
Rindeau: Rindelele pentru lemn reduc cu ușurință grosimea și realizează suprafața UHMW-PE.O mașină rigidă cu lame ascuțite va oferi o îndepărtare foarte eficientă a materialului și o finisare bună a suprafeței.Pentru a minimiza potențialul de deformare la prelucrarea UHMW-PE, planifică jumătate din grosimea dorită de pe fiecare parte a foii.
Găurire: Burghiile convenționale de mare viteză sunt adecvate pentru majoritatea aplicațiilor de foraj.Pentru o performanță optimă, utilizați burghie speciale cu helix joasă cu caneluri lustruite.Găurirea găurilor pilot înainte de găurirea unei găuri mari nu este recomandată pentru UHMW-PE, deoarece proprietățile sale fac ca burghiul să se apuce și să se tragă de material.
Slefuire/Slefuire: Datorita proprietatilor rezistente la abraziune ale UHMW-PE, slefuirea si slefuirea sunt de obicei ineficiente.De fapt, șlefuirea poate cauza topirea materialului și murdărirea, rezultând o roată de șlefuit înfundată.
UHMW-PE modificat cu aditivi precum sticlă sau oxizi metalici va duce la o durată de viață mai scurtă a sculei.Deși uneltele din carbură vor adăuga viață sculei, aceasta necesită viteze și avansuri mai mari.Unele materiale cu un procent foarte mare de aditivi abrazivi nu sunt practice pentru prelucrare prin orice metodă.
Formare și sudare
UHMW-PE poate fi format la cald la locul de muncă pentru a face îndoiri și unghiuri simple care facilitează instalarea.Indiferent de metoda aleasă – lanternă, încălzitor electric, cuptor sau cadă – trebuie să aveți grijă și să faceți toate eforturile pentru a nu supraîncălzi materialul.UHMW-PE, ca orice material plastic, va arde în condiții necorespunzătoare.În plus, ciclul complet de răcire va fi ceva mai lung decât ciclul de încălzire datorită caracteristicilor ridicate de reținere a căldurii ale UHMW-PE.Răcirea nu ar trebui să aibă loc pe suprafețe din beton sau metal, deoarece procesul va fi prea rapid și poate introduce stres suplimentar în material.O recomandare suplimentară este să acoperiți materialul cu o pătură izolatoare realizată dintr-un material precum fibra de sticlă.
UHMW-PE cu formare la rece este adesea folosit atunci când este nevoie să se potrivească curbe și unghiuri.Indiferent dacă utilizați o presă de frână, rulare, modelare manuală sau folosiți șuruburi pentru a trage și a forma piesa în poziție, unghiul și curbele trebuie să fie supra-îndoite cu până la 75 până la 100 la sută pentru a compensa efectul de retur al UHMW-PE.Potențialul de fisuri de tensiune poate fi redus prin utilizarea foilor de 3/8” sau mai subțiri la formarea la rece.
Sudarea prin rotație sau prin frecare poate fi realizată folosind un strung de mașină standard capabil de 550 până la 560 rpm, cu capacitatea de a opri rotirea în momentul în care frâna este aplicată și o placă de rezervă metalică din oțel de ¼ inch, cu un diametru puțin mai mic decât flanșa. OD.Acest tip de sudură are nevoie de 48 de ore de cristalizare completă înainte ca conducta să poată fi pusă în funcțiune.
Butt, sau fierbinte wilding pentru a îmbina foile plate în bucăți lungi sau bobine, necesită utilizarea unui instrument de încălzire metalic, acoperit cu un agent antiaderent, capabil să atingă temperatura necesară pentru a aduce polimerul într-o stare topit.Acest proces necesită utilizarea unui echipament special de wilding pentru a obține suduri uniforme cu o rezistență între 85 și 100 la sută din rezistența materialului original.
Adezivi
Coeficientul scăzut de frecare, suprafața neporoasă a UHMW-PE face dificilă pătrunderea oricărui adeziv în polimer și să formeze o legătură.Consultați furnizorul dvs. de adeziv pentru procedurile recomandate de lipire a UHMW-PE pe diferite substraturi, deși pentru majoritatea aplicațiilor sunt recomandate elementele de fixare mecanice.
Ora postării: 24-ian-2018