โพลีเอทิลีนที่มีน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษ (UHMWPE, UHMW) เป็นส่วนย่อยของโพลีเอทิลีนเทอร์โมพลาสติกหรือที่รู้จักกันในชื่อโพลีเอทิลีนโมดูลัสสูง (HMPE) …
โพลีเอทิลีนน้ำหนักโมเลกุลสูงพิเศษ (UHMW-PE) เป็นเทอร์โมพลาสติกเชิงวิศวกรรมที่มีน้ำหนักโมเลกุลมากกว่า 3.1 AMU (หน่วยมวลอะตอม)น้ำหนักโมเลกุลสูงช่วยเพิ่มคุณสมบัติทางกายภาพที่สำคัญหลายประการ อย่างน้อยก็มีความต้านทานต่อการเสียดสีที่โดดเด่น ทนต่อแรงกระแทกสูง และค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำนอกจากนี้ โพลีเมอร์ยังทนต่อสารเคมีได้ดี มีคุณสมบัติซับเสียงได้ดีเยี่ยม มีคุณสมบัติเป็นฉนวนไฟฟ้าและฉนวนไฟฟ้าได้ดีกว่า และไม่ดูดซับความชื้น
คุณสมบัติเหล่านี้เมื่อรวมกับความง่ายในการตัดเฉือน ทำให้ UHMW-PE เป็นวัสดุราคาประหยัดที่ตรงตามข้อกำหนดของ FDA และ USDA สำหรับการสัมผัสกับอาหารโดยตรง โดยมีการใช้อย่างกว้างขวางในอุตสาหกรรมอาหาร เครื่องดื่ม การแพทย์ และเภสัชกรรมคุณภาพที่ไม่มีรูพรุนของ UHMW-PE ยับยั้งการเจริญเติบโตของเชื้อราหรือแบคทีเรียUHMW-PE ยังใช้กันอย่างแพร่หลายในอุตสาหกรรมสิ่งทอ การแปรรูปทางเคมี เยื่อกระดาษและกระดาษ การทำเหมืองแร่ การเดินเรือ เหล็ก น้ำและการบำบัดน้ำเสีย การจัดการวัสดุเทกอง และอุตสาหกรรมการเกษตร
สามารถปรับปรุงคุณสมบัติ UHMW-PE ได้โดยใช้สารเติมแต่ง เช่น สารให้สี สารเพิ่มความคงตัวของรังสียูวีและความร้อน สารป้องกันไฟฟ้าสถิต สารตัวเติมที่ทนต่อการสึกหรอ และสารหล่อลื่นลดแรงเสียดทานโลหะหรือแร่สามารถนำมาใช้เพื่อเพิ่มน้ำหนักและทำให้โพลีเมอร์ตรวจจับได้ด้วยสนามแม่เหล็ก ในขณะที่ตัวเติมอื่นๆ จะเพิ่มอุณหภูมิในการทำงานด้านสิ่งแวดล้อม
เนื่องจาก UHME-PE เป็นโพลีเมอร์กึ่งผลึก จึงต้องเผาผนึกโดยการอัดขึ้นรูปหรือการอัดขึ้นรูปด้วย Ramการหลอมก่อนการตัดเฉือนจะช่วยขจัดความเครียดจากการประมวลผลที่เกิดจากการเผาผนึกชิ้นส่วนที่กลึงเสร็จแล้วยังสามารถอบอ่อนได้ แต่ชิ้นส่วนดังกล่าวจะต้องได้รับการติดตั้งในระหว่างกระบวนการทำความเย็นเพื่อให้เกิดการหดตัวระหว่างการอบอ่อนการตัดเฉือนหยาบควรทำก่อนที่จะคลายความเค้น เพื่อให้สามารถรองรับการเปลี่ยนแปลงขนาดได้ในระหว่างการตัดเฉือนขั้นสุดท้าย
UHMW-PE มีจำหน่ายในรูปแบบแผ่น แท่ง และท่อมาตรฐานสำหรับการผลิตชิ้นส่วนที่มีมิติมั่นคง โดยสามารถเลื่อย บด กลึง ไส เจาะ หรือเจาะได้เครื่องมือตัดควรมีมุมคายสูงและมีระยะห่างจากเรือเพียงพอเพื่อป้องกันการอุดตันอัตราป้อนควรสูงเพื่อให้เครื่องมือตัดมีเวลาน้อยที่สุดในการให้ความร้อนแก่วัสดุโดยการเสียดสีควรใช้ความระมัดระวังเพื่อให้เครื่องมือมีความคม เนื่องจาก UHMW-PE สามารถทำให้คมตัดของเครื่องมือทื่ออย่างรวดเร็ว ส่งผลให้ชิ้นส่วนบิดเบี้ยวผิวสำเร็จคุณภาพสูงสามารถทำได้โดยใช้เครื่องมือตัดที่เหมาะสม แม้ว่าการพยายามปรับปรุงผิวสำเร็จที่ไม่ดีด้วยการตะไบหรือขัดโดยทั่วไปจะส่งผลให้รูปลักษณ์แย่ลง
กระบวนการตัดเฉือนส่วนใหญ่มีความคลาดเคลื่อนอยู่ระหว่าง +/-.005 ถึง +/-.010อย่างไรก็ตาม ความยาวแถบตัดเลื่อยโดยทั่วไปจะอยู่ที่ +/-.030 เนื่องจากอัตราการขยายตัวและการหดตัวทางความร้อนเชิงเส้นที่ค่อนข้างสูง UHMW-PE ทำให้ความยาวของชิ้นงานเสี่ยงต่อการเปลี่ยนแปลงสภาพแวดล้อม
กระบวนการตัดเฉือน
การเลื่อย: สำหรับการเลื่อยวงเดือน ใบมีดปลายคาร์ไบด์จะให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดใบมีดเส้นผ่านศูนย์กลาง 12-14 นิ้ว ควรมีฟันประมาณ 24 ซี่ความเร็วในการป้อนมีตั้งแต่ 10 ถึง 40 ฟุตต่อนาทีสำหรับใบเลื่อยสายพานที่มี 3 ฟันต่อนิ้ว แนะนำให้ใช้ชุดครากเกอร์และเทวดาคราดบวกความเร็วในการป้อนอยู่ระหว่าง 10 ถึง 40 ฟุตต่อนาที
การกลึง: ใช้ดอกสว่านเหล็กความเร็วสูงที่มีระยะห่างด้านหน้าและด้านข้าง 10 นิ้ว และคราด 15-30 นิ้วต้องใช้ความเร็วตัดต่ำกว่าระหว่าง 600 ถึง 1,000 ฟุตต่อนาทีอย่างไรก็ตาม บ่อยครั้งจำเป็นต้องทำงานที่รอบต่อนาทีที่สูงขึ้นเพื่อป้องกันไม่ให้เศษหลุดไปจากเครื่องจักรไม่จำเป็นต้องใช้น้ำหล่อเย็นในการตัด แต่บางครั้งแรงลมอัดอาจช่วยในการขจัดเศษได้เมื่อต้องการให้ได้พิกัดความเผื่อต่ำหรือชิ้นส่วนที่มีผนังบางมากใน UHMW-PE ให้ตัดเฉือนนำวัสดุส่วนใหญ่ออกในการผ่านครั้งแรก จากนั้นปล่อยให้ชิ้นส่วนนั่งและพักค้างคืน
การกัด: หัวกัดที่ออกแบบมาสำหรับการตัดเฉือนอะลูมิเนียมจะให้ผลลัพธ์ที่ดีที่สุดแนะนำให้ใช้ความเร็วตัด 600 ถึง 1,800 ฟุตต่อนาที โดยมีอัตราการป้อนประมาณ 0.01 นิ้วต่อรอบบิตเราเตอร์ทำงานได้ดีสำหรับการกัดร่องและการกัดเบา
การไส: เครื่องไสไม้ช่วยลดความหนาและปรับพื้นผิวของ UHMW-PE ให้เป็นจริงได้อย่างง่ายดายเครื่องจักรที่แข็งแกร่งพร้อมใบมีดคมจะช่วยให้การกำจัดเศษวัสดุมีประสิทธิภาพมากและได้ผิวสำเร็จที่ดีเพื่อลดโอกาสที่จะบิดเบี้ยวเมื่อตัดเฉือน UHMW-PE ให้ระนาบครึ่งหนึ่งของความหนาที่ต้องการจากแต่ละด้านของแผ่น
การเจาะ: การฝึกซ้อมความเร็วสูงแบบธรรมดานั้นเพียงพอสำหรับการใช้งานการขุดเจาะส่วนใหญ่เพื่อประสิทธิภาพสูงสุด ให้ใช้ดอกสว่านเกลียวต่ำพิเศษพร้อมร่องฟันขัดเงาไม่แนะนำให้เจาะรูนำก่อนเจาะรูขนาดใหญ่สำหรับ UHMW-PE เนื่องจากคุณสมบัติของมันทำให้สว่านจับและดึงตัวเองเข้าไปในวัสดุ
การเจียร/ขัด: เนื่องจากคุณสมบัติทนทานต่อการขัดถูของ UHMW-PE การเจียรและการขัดมักจะไม่ได้ผลที่จริงแล้วการเจียรอาจทำให้วัสดุละลายและเกิดรอยเปื้อน ส่งผลให้ล้อเจียรอุดตัน
UHMW-PE ที่ได้รับการดัดแปลงด้วยสารเติมแต่ง เช่น แก้วหรือออกไซด์ของโลหะ จะทำให้อายุการใช้งานเครื่องมือสั้นลงแม้ว่าเครื่องมือคาร์ไบด์จะเพิ่มอายุการใช้งานให้กับเครื่องมือ แต่ต้องใช้ความเร็วและอัตราป้อนที่สูงกว่าวัสดุบางชนิดที่มีสารเติมแต่งที่มีฤทธิ์กัดกร่อนในเปอร์เซ็นต์ที่สูงมากจะไม่สามารถตัดเฉือนด้วยวิธีใดๆ ก็ได้
การขึ้นรูปและการเชื่อม
UHMW-PE สามารถขึ้นรูปร้อนในงานเพื่อให้โค้งงอและทำมุมได้ง่ายซึ่งอำนวยความสะดวกในการติดตั้งไม่ว่าจะเลือกวิธีใด เช่น คบเพลิง เครื่องทำความร้อนไฟฟ้า เตาอบ หรืออ่างอาบน้ำ ควรใช้ความระมัดระวังและพยายามอย่างเต็มที่เพื่อไม่ให้วัสดุร้อนเกินไปUHMW-PE ก็เหมือนกับพลาสติกอื่นๆ ที่จะเผาไหม้ภายใต้สภาวะที่ไม่เหมาะสมนอกจากนี้ วงจรการทำความเย็นที่สมบูรณ์จะนานกว่าวงจรการทำความร้อนเล็กน้อย เนื่องจากลักษณะการกักเก็บความร้อนของ UHMW-PE สูงการระบายความร้อนไม่ควรเกิดขึ้นบนพื้นผิวคอนกรีตหรือโลหะ เนื่องจากกระบวนการจะเร็วเกินไปและอาจทำให้เกิดความเครียดเพิ่มเติมในวัสดุคำแนะนำเพิ่มเติมคือคลุมวัสดุด้วยผ้าห่มฉนวนที่ทำจากวัสดุเช่นไฟเบอร์กลาส
UHMW-PE ขึ้นรูปเย็นมักใช้เมื่อจำเป็นต้องปรับให้พอดีกับส่วนโค้งและมุมไม่ว่าจะใช้การกดเบรก การกลิ้ง การขึ้นรูปด้วยมือ หรือใช้โบลท์เพื่อดึงและขึ้นรูปชิ้นส่วนให้เข้าที่ มุมและส่วนโค้งจะต้องโค้งงอเกิน 75 ถึง 100 เปอร์เซ็นต์เพื่อชดเชยเอฟเฟกต์การสปริงกลับของ UHMW-PEโอกาสในการเกิดรอยแตกร้าวจากความเค้นสามารถลดลงได้โดยใช้แผ่นขนาด 3/8” หรือทินเนอร์เมื่อขึ้นรูปเย็น
การเชื่อมแบบหมุนหรือแบบเสียดทานสามารถทำได้โดยใช้เครื่องกลึงมาตรฐานที่มีความสามารถ 550 ถึง 560 รอบต่อนาที โดยมีความสามารถในการหยุดการหมุนทันทีที่เบรกถูกใช้งาน และแผ่นสำรองโลหะของเหล็ก ¼” ที่มีเส้นผ่านศูนย์กลางเล็กกว่าหน้าแปลนเล็กน้อย โอดี.การเชื่อมประเภทนี้ต้องใช้เวลา 48 ชั่วโมงในการตกผลึกอย่างสมบูรณ์ก่อนจึงจะสามารถใช้งานท่อได้
การต่อชนหรือการต่อแผ่นร้อนเพื่อต่อแผ่นแบนให้เป็นชิ้นยาวหรือเป็นม้วน ต้องใช้เครื่องมือให้ความร้อนที่เป็นโลหะ เคลือบด้วยสารกันติด ซึ่งสามารถเข้าถึงอุณหภูมิที่จำเป็นเพื่อนำโพลีเมอร์ไปสู่สถานะหลอมเหลวกระบวนการนี้จำเป็นต้องใช้อุปกรณ์ไวล์ดิ้งแบบพิเศษเพื่อให้ได้รอยเชื่อมที่สม่ำเสมอโดยมีความแข็งแรงระหว่าง 85 ถึง 100 เปอร์เซ็นต์ของความแข็งแรงของวัสดุดั้งเดิม
กาว
ค่าสัมประสิทธิ์แรงเสียดทานต่ำ พื้นผิวไม่มีรูพรุนของ UHMW-PE ทำให้กาวซึมเข้าไปในโพลีเมอร์และสร้างพันธะได้ยากปรึกษาผู้จำหน่ายกาวของคุณสำหรับขั้นตอนที่แนะนำในการเชื่อม UHMW-PE กับพื้นผิวต่างๆ แม้ว่าจะแนะนำให้ใช้ตัวยึดเชิงกลสำหรับการใช้งานส่วนใหญ่ก็ตาม
เวลาโพสต์: Jan-24-2018