Polyethylen med ultrahøj molekylvægt (UHMWPE, UHMW) er en undergruppe af termoplastisk polyethylen.Også kendt som polyethylen med høj modul, (HMPE), …
Ultra High Molecular Weight polyethylen (UHMW-PE) er en teknisk termoplast med en molekylvægt på mere end 3,1 AMU'er (atommasseenheder).Den høje molekylvægt forbedrer en række vigtige fysiske egenskaber, ikke mindst af dem er fremragende slidstyrke, høj slagstyrke og en lav friktionskoefficient.Derudover har polymeren god kemisk resistens, fremragende lyddæmpende egenskaber, overlegne dielektriske og elektriske isolerende egenskaber, og den absorberer ikke fugt.
Disse egenskaber, i kombination med let bearbejdning, gør UHMW-PE, et omkostningseffektivt materiale, der opfylder FDA og USDA krav til direkte fødevarekontakt, det bruges i vid udstrækning i fødevare-, drikkevare-, medicinal- og farmaceutiske industrier.Den ikke-porøse kvalitet af UHMW-PE hæmmer væksten af svampe eller bakterier.UHMW-PE er også meget udbredt i tekstil-, kemisk forarbejdning, papirmasse og papir, minedrift, maritim, stål-, vand- og spildevandsbehandling, håndtering af bulkmaterialer og landbrug.
UHMW-PE egenskaber kan forbedres gennem brug af additiver såsom farvestoffer, UV- og varmestabilisatorer, antistatiske midler, slidbestandige fyldstoffer og friktionsreducerende smøremidler.Metaller eller malme kan bruges til at øge vægten og gøre polymeren magnetisk påviselig, mens andre fyldstoffer øger den miljømæssige driftstemperatur.
Fordi UHME-PE er en semi-krystallinsk polymer, skal den sintres ved enten kompressionsstøbning eller ramekstrudering.Udglødning, før bearbejdning, hjælper med at fjerne den bearbejdningsbelastning, der er forårsaget af sintring.Færdigbearbejdede dele kan også udglødes, men sådanne dele skal fastgøres under afkølingsprocessen for at tillade krympning under udglødning.Grov bearbejdning bør udføres før spændingsaflastning, så dimensionsændringer kan tilpasses under den endelige bearbejdning.
Fås i standardplader, stænger og rør til fremstilling af formstabile dele, UHMW-PE kan saves, fræses, drejes, høvles, bores eller udstanses.Skæreværktøjer skal have høje skråvinkler og tilstrækkelig skibsafstand for at forhindre tilstopning.Tilspændingshastighederne skal være høje, så der er mindst tid til, at skæreværktøjet opvarmer materialet ved friktion.Vær omhyggelig med at holde værktøjet skarpt, da UHMW-PE hurtigt kan sløve værktøjsskærene og forårsage forvrængning af delene.Højkvalitets overfladefinish kan opnås ved at bruge korrekt skæreværktøj, selvom forsøg på at forbedre dårlige finish ved filning eller slibning generelt vil resultere i forværring af udseendet.
De fleste bearbejdningsprocesser har tolerancer på mellem +/-.005 og +/-.010.Savskærestrimler til længde vil dog mere typisk være +/-.030, da den ret høje hastighed af lineær termisk ekspansion og sammentrækning UHMW-PE gør længden af et stykke sårbart over for miljøændringer.
Bearbejdningsprocesser
Savning: Til rundsavning giver hårdmetalspidsede klinger de bedste resultater.En klinge med en diameter på 12-14” skal have cirka 24 tænder.Fremføringshastigheder kan variere fra 10 til 40 fod i minuttet.Til båndsavning anbefales en klinge med tre tænder pr. tomme, rivesæt og positiv rivevinkel.Fremføringshastigheder varierer fra 10 til 40 fod i minuttet.
Drejning: Brug højhastighedsstålværktøjsbits med 10" frigang foran og på siden og 15-30" rive.Der kræves lavere skærehastigheder på mellem 600 og 1.000 fod i minuttet.Det er dog ofte nødvendigt at køre med et højere omdrejningstal for at holde spåner fri af maskinen.Skærevæsker burde ikke være nødvendige, men et stød med trykluft vil nogle gange hjælpe med at fjerne spåner.Når du forsøger at opnå tætte tolerancer eller en meget tyndvægget del i UHMW-PE, bearbejd i gennemløb.Fjern det meste af materialet ved første gang, og lad derefter stykket sidde og hvile natten over.
Fræsning: Fræsere designet til bearbejdning af aluminium giver de bedste resultater.Der foreslås en skærehastighed på 600 til 1.800 fod pr. minut, med en tilførselshastighed på ca. 0,01 tommer pr. omdrejning.Overfræserbits fungerer godt til slidsning og let fræsning.
Høvling: Træhøvle reducerer let tykkelsen og opretter overfladen af UHMW-PE.En stiv maskine med skarpe klinger vil give meget effektiv spåntagning og god overfladefinish.For at minimere potentialet for vridning ved bearbejdning af UHMW-PE, høvle halvdelen af den ønskede tykkelse fra hver side af pladen.
Boring: Konventionelle højhastighedsbor er tilstrækkelige til de fleste boreopgaver.For optimal ydeevne skal du bruge specielle lavspiralbor med polerede riller.Boring af pilothuller før boring af et stort hul anbefales ikke til UHMW-PE, fordi dets egenskaber får boret til at gribe og trække sig selv ind i materialet.
Slibning/slibning: På grund af UHMW-PEs slidbestandige egenskaber er slibning og slibning normalt ineffektive.Faktisk kan slibning få materialet til at smelte og udtvære, hvilket resulterer i en tilstoppet slibeskive.
UHMW-PE modificeret med additiver som glas eller metaloxider vil resultere i kortere værktøjslevetid.Selvom hårdmetalværktøj vil tilføje liv til værktøjet, kræver det højere hastigheder og fremføringer.Nogle materialer med en meget høj procentdel af slibende additiver er upraktiske til bearbejdning på nogen måde.
Formning og svejsning
UHMW-PE kan varmformes på jobbet for at lave enkle bøjninger og vinkler, der letter installationen.Uanset hvilken metode der vælges – lommelygte, elvarmer, ovn eller bad – skal der udvises forsigtighed og gøres alt for ikke at overophede materialet.UHMW-PE, som enhver plast, vil brænde under ukorrekte forhold.Derudover vil den komplette kølecyklus være noget længere end opvarmningscyklussen på grund af UHMW-PEs høje varmetilbageholdelsesegenskaber.Afkøling bør ikke forekomme på beton- eller metaloverflader, fordi processen vil være for hurtig og kan medføre yderligere belastning i materialet.En yderligere anbefaling er at dække materialet med et isoleringstæppe lavet af et materiale som glasfiber.
Kolddannende UHMW-PE anvendes ofte, når der er behov for at montere kurver og vinkler.Uanset om du bruger en bremsepresse, rulning, håndformning eller bruger bolte til at tegne og forme stykket på plads, skal vinklen og kurverne være overbøjet med så meget som 75 til 100 procent for at kompensere for tilbagespringseffekten af UHMW-PE.Potentialet for spændingsrevner kan reduceres ved at bruge plader 3/8” eller tyndere ved koldformning.
Spin- eller friktionssvejsning kan opnås ved hjælp af en standardmaskindrejebænk, der er i stand til 550 til 560 rpm med evnen til at stoppe med at dreje i det øjeblik, bremsen aktiveres, og en metalstøtteplade af ¼" stål med en diameter på lidt mindre end flangen OD.Denne form for svejsning kræver 48 timers fuld krystallisering, før røret kan tages i brug.
Butt, eller varmeplade vildning for at forbinde flade plader til lange stykker eller spoler, kræver brug af et metalopvarmningsværktøj, belagt med et non-stick-middel, der er i stand til at nå den nødvendige temperatur for at bringe polymeren til en smeltet tilstand.Denne proces kræver brug af specielt vildningsudstyr for at opnå ensartede svejsninger med en styrke på mellem 85 og 100 procent af den oprindelige materialestyrke.
Klæbemidler
Den lave friktionskoefficient, ikke-porøse overflade af UHMW-PE gør det vanskeligt for enhver lim at trænge ind i polymeren og danne en binding.Kontakt din klæbemiddelleverandør for anbefalede procedurer til at lime UHMW-PE til forskellige underlag, selvom mekaniske fastgørelsesmidler anbefales til de fleste anvendelser.
Indlægstid: 24-jan-2018