Надвисокомолекулярний поліетилен (UHMWPE, UHMW) є підгрупою термопластичного поліетилену.Також відомий як високомодульний поліетилен (HMPE), …
Поліетилен надвисокої молекулярної маси (UHMW-PE) — це інженерний термопласт із молекулярною масою понад 3,1 AMU (атомних одиниць маси).Висока молекулярна маса покращує низку важливих фізичних властивостей, не останньою з яких є видатна стійкість до стирання, висока ударна міцність і низький коефіцієнт тертя.Крім того, полімер має гарну хімічну стійкість, чудові звукопоглинаючі характеристики, чудові діелектричні та електроізоляційні властивості та не вбирає вологу.
Ці властивості в поєднанні з простотою механічної обробки роблять UHMW-PE економічно ефективним матеріалом, який відповідає вимогам FDA і USDA щодо прямого контакту з харчовими продуктами, він широко використовується в харчовій промисловості, виробництві напоїв, медицині та фармацевтиці.Непориста якість UHMW-PE пригнічує ріст грибка або бактерій.UHMW-PE також широко використовується в текстильній, хімічній, целюлозно-паперовій, гірничодобувній промисловості, морському судноплавстві, сталеливарній промисловості, очищенні води та стічних вод, транспортуванні сипучих матеріалів та сільському господарстві.
Властивості UHMW-PE можна покращити за допомогою таких добавок, як барвники, УФ- та термостабілізатори, антистатики, зносостійкі наповнювачі та мастила, що зменшують тертя.Метали або руди можуть бути використані для збільшення ваги та забезпечення магнітного виявлення полімеру, тоді як інші наповнювачі підвищують робочу температуру навколишнього середовища.
Оскільки UHME-PE є напівкристалічним полімером, його необхідно спекати шляхом пресування або екструзії.Відпал перед механічною обробкою допомагає усунути навантаження, викликані спіканням.Готові оброблені деталі також можна відпалити, але такі деталі повинні бути закріплені під час процесу охолодження, щоб забезпечити усадку під час відпалу.Грубу механічну обробку слід виконати до зняття напруги, щоб можна було врахувати зміни розмірів під час остаточної обробки.
Доступний у стандартних листах, стрижнях і трубах для виготовлення деталей зі стабільними розмірами, UHMW-PE можна пиляти, фрезерувати, точити, стругати, свердлити або штампувати.Ріжучі інструменти повинні мати великі передні кути та достатній зазор для запобігання засміченню.Швидкість подачі має бути високою, щоб ріжучий інструмент мав мінімальний час для нагрівання матеріалу тертям.Необхідно стежити за тим, щоб інструмент був гострим, оскільки UHMW-PE може швидко затупити ріжучі кромки інструменту, спричинивши деформацію деталі.Високоякісну обробку поверхні можна отримати, використовуючи відповідні ріжучі інструменти, хоча спроби покращити погану обробку шляхом напилювання або шліфування призведуть до погіршення зовнішнього вигляду.
Більшість процесів обробки мають допуски від +/-.005 до +/-.010.Однак довжина розрізної смуги зазвичай дорівнює +/-0,030, оскільки досить висока швидкість лінійного теплового розширення та звуження UHMW-PE робить довжину шматка вразливою до змін навколишнього середовища.
Процеси обробки
Пиляння: для круглого пиляння леза з твердосплавним наконечником дають найкращі результати.Лезо діаметром 12-14 дюймів повинно мати приблизно 24 зуби.Швидкість подачі може коливатися від 10 до 40 футів на хвилину.Для стрічкового пиляння рекомендується використовувати полотно з трьома зубами на дюйм, набір граблів і позитивний передній кут.Швидкість подачі коливається від 10 до 40 футів на хвилину.
Токарна обробка: використовуйте насадки зі швидкорізальної сталі з переднім і бічним зазором 10 дюймів і нахилом 15-30 дюймів.Потрібні нижчі швидкості різання від 600 до 1000 футів на хвилину.Однак часто необхідно працювати на вищих обертах, щоб стружка не потрапляла в машину.Різально-різальні рідини не потрібні, але подув стисненого повітря іноді допоможе у видаленні стружки.Коли ви намагаєтесь досягти малих допусків або дуже тонкостінні деталі з UHMW-PE, обробляйте в проходах.Видаліть більшу частину матеріалу під час першого проходу, а потім дайте шматку відпочити на ніч.
Фрезерування: фрези, призначені для обробки алюмінію, дають найкращі результати.Рекомендується швидкість різання від 600 до 1800 футів на хвилину зі швидкістю подачі приблизно 0,01 дюйма на оберт.Фрези добре підходять для обробки канавок і легкого фрезерування.
Стругання: рубанки по дереву легко зменшують товщину та виправляють поверхню UHMW-PE.Жорстка машина з гострими лезами забезпечить дуже ефективне видалення залишків і хорошу обробку поверхні.Щоб звести до мінімуму можливість викривлення під час обробки UHMW-PE, вистругайте половину бажаної товщини з кожного боку листа.
Свердління: звичайні високошвидкісні дрилі підходять для більшості свердлінь.Для оптимальної продуктивності використовуйте спеціальні свердла з низькою спіралью з полірованими канавками.Свердління початкових отворів перед свердлінням великого отвору не рекомендується для UHMW-PE, оскільки його властивості змушують свердло захоплюватися та втягуватися в матеріал.
Шліфування/шліфування: через стійкість UHMW-PE до стирання шліфування та шліфування зазвичай неефективні.Насправді шліфування може призвести до плавлення та розмазування матеріалу, що призведе до засмічення шліфувального круга.
UHMW-PE, модифікований такими добавками, як скло або оксиди металу, призведе до скорочення терміну служби інструменту.Хоча твердосплавні інструменти додадуть інструменту довговічності, він вимагає вищих швидкостей і подачі.Деякі матеріали з дуже високим відсотком абразивних добавок непрактичні для механічної обробки будь-яким способом.
Формування та зварювання
UHMW-PE можна гаряче формувати під час роботи, щоб зробити прості вигини та кути, що полегшує монтаж.Незалежно від того, який спосіб буде обрано – факел, електричний обігрівач, піч чи ванна – слід бути обережним і докладати всіх зусиль, щоб не перегріти матеріал.UHMW-PE, як і будь-який пластик, буде горіти в невідповідних умовах.Крім того, повний цикл охолодження буде дещо довшим, ніж цикл нагрівання, завдяки високим характеристикам утримання тепла UHMW-PE.Охолодження не повинно відбуватися на бетонних або металевих поверхнях, оскільки процес буде надто швидким і може створити додаткове навантаження на матеріал.Додаткова рекомендація полягає в тому, щоб накрити матеріал ізоляційною ковдрою з такого матеріалу, як скловолокно.
Холодне формування UHMW-PE часто використовується, коли необхідно підігнати криві та кути.Незалежно від того, чи використовується гальмівний прес, прокатка, ручне формування або використання болтів для витягування та формування деталі на місці, кут і криві мають бути перегнуті на 75-100 відсотків, щоб компенсувати ефект пружності UHMW-PE.Потенціал утворення тріщин від напруги можна зменшити, використовуючи листи 3/8” або тонші під час холодного формування.
Зварювання обертанням або тертям можна здійснити за допомогою стандартного токарного верстата зі швидкістю від 550 до 560 об/хв із можливістю припинення обертання в момент застосування гальма та металевої опорної пластини зі сталі ¼ дюйма діаметром трохи менше фланця. OD.Цей вид зварювання потребує 48 годин для повної кристалізації, перш ніж трубу можна буде ввести в експлуатацію.
Для з’єднання плоских листів у довгі шматки або рулони потрібно використання інструменту для нагрівання металу, покритого антипригарним агентом, здатного досягти необхідної температури для доведення полімеру до розплавленого стану.Цей процес вимагає використання спеціального обладнання для отримання однорідних зварних швів із міцністю від 85 до 100 відсотків від початкової міцності матеріалу.
клеї
Низький коефіцієнт тертя, непориста поверхня UHMW-PE ускладнює проникнення будь-якого клею в полімер і утворення з’єднання.Зверніться до свого постачальника клею щодо рекомендованих процедур приклеювання UHMW-PE до різних підкладок, хоча для більшості застосувань рекомендовано використовувати механічні кріплення.
Час розміщення: 24 січня 2018 р