Ultrakorkeamolekyylipainoinen polyeteeni (UHMWPE, UHMW) on termoplastisen polyeteenin osajoukko.Tunnetaan myös nimellä korkeamoduulinen polyeteeni (HMPE),…
Ultra High Molecular Weight -polyeteeni (UHMW-PE) on tekninen kestomuovi, jonka molekyylipaino on yli 3,1 AMU (atomimassayksikköä).Suuri molekyylipaino parantaa useita tärkeitä fysikaalisia ominaisuuksia, joista vähäisimpänä ovat erinomainen kulutuskestävyys, suuri iskunkestävyys ja alhainen kitkakerroin.Lisäksi polymeerillä on hyvä kemiallinen kestävyys, erinomaiset äänenvaimennusominaisuudet, erinomaiset dielektriset ja sähköiset eristysominaisuudet, eikä se ime kosteutta.
Nämä ominaisuudet yhdistettynä koneistuksen helppouteen tekevät UHMW-PE:stä kustannustehokkaan materiaalin, joka täyttää FDA:n ja USDA:n vaatimukset suoralle elintarvikekontaktille. Sitä käytetään laajasti elintarvike-, juoma-, lääke- ja lääketeollisuudessa.UHMW-PE:n ei-huokoinen laatu estää sienten tai bakteerien kasvua.UHMW-PE:tä käytetään laajalti myös tekstiili-, kemian-, sellu- ja paperi-, kaivos-, meri-, teräs-, vesi- ja jätevedenkäsittely-, irtotavarankäsittely- ja maatalousteollisuudessa.
UHMW-PE:n ominaisuuksia voidaan parantaa käyttämällä lisäaineita, kuten väriaineita, UV- ja lämpöstabilointiaineita, antistaattisia aineita, kulutusta kestäviä täyteaineita ja kitkaa vähentäviä voiteluaineita.Metalleja tai malmeja voidaan käyttää lisäämään painoa ja tekemään polymeeristä magneettisesti havaittavissa, kun taas muut täyteaineet lisäävät ympäristön käyttölämpötilaa.
Koska UHME-PE on puolikiteinen polymeeri, se on sintrattava joko puristusmuovauksella tai mäntäekstruusiolla.Hehkutus ennen koneistusta auttaa poistamaan sintraamisesta aiheutuvan rasituksen.Valmiit koneistetut osat voidaan myös hehkuttaa, mutta tällaiset osat on kiinnitettävä jäähdytysprosessin aikana, jotta ne voivat kutistua hehkutuksen aikana.Karkea koneistus tulee tehdä ennen jännityksenpoistoa, jotta mittamuutokset voidaan ottaa huomioon lopullisen koneistuksen aikana.
Saatavana vakiolevyinä, tankoina ja putkina mitoiltaan vakaiden osien valmistukseen, UHMW-PE voidaan sahata, jyrsiä, sorvata, höylätä, porata tai lävistää.Leikkuutyökaluissa tulee olla korkeat kallistuskulmat ja riittävä laivavara tukkeutumisen estämiseksi.Syöttönopeuksien tulee olla korkeita, jotta leikkuutyökalulla on mahdollisimman vähän aikaa lämmittää materiaalia kitkan vaikutuksesta.Pidä työkalut terävinä, koska UHMW-PE voi nopeasti tylsyttää työkalun leikkuureunat aiheuttaen osien vääristymistä.Laadukkaita pintakäsittelyjä voidaan saada käyttämällä asianmukaisia leikkaustyökaluja, vaikka yritykset parantaa huonoja viimeistelyjä viilaamalla tai hiomalla johtavat yleensä ulkonäön huonontumiseen.
Useimmat koneistusprosessit pitävät toleranssit välillä +/-.005 ja +/-.010.Sahausnauhojen pituus olisi kuitenkin tyypillisemmin +/-.030, koska melko korkea lineaarisen lämpölaajenemisen ja supistumisen nopeus UHMW-PE tekee kappaleen pituuden alttiiksi ympäristön muutoksille.
Koneistusprosessit
Sahaus: Pyörösahauksessa kovametallikärkiset terät antavat parhaan tuloksen.Halkaisijaltaan 12-14 tuuman terässä tulee olla noin 24 hammasta.Syöttönopeudet voivat vaihdella 10 - 40 jalkaa minuutissa.Vannesahaukseen suositellaan terää, jossa on kolme hammasta tuumalla, haravasarja ja positiivinen haravaankeli.Syöttönopeudet vaihtelevat 10 - 40 jalkaa minuutissa.
Sorvaus: Käytä nopeaa terästä olevia työkalunteriä, joissa on 10” etu- ja sivuväly ja 15-30” hara.Tarvitaan pienempiä leikkausnopeuksia 600–1 000 jalkaa minuutissa.Usein on kuitenkin tarpeen ajaa korkeammalla kierrosluvulla, jotta lastut pysyvät poissa koneesta.Leikkausnesteitä ei pitäisi tarvita, mutta paineilmasuihku auttaa joskus lastun poistamisessa.Kun yrität saavuttaa lähellä toleransseja tai erittäin ohutseinäistä osaa UHMW-PE:stä, koneista kierroksilla.Poista suurin osa materiaalista ensimmäisellä ajokerralla ja anna kappaleen levätä yön yli.
Jyrsintä: Alumiinin työstöön tarkoitetut leikkurit antavat parhaat tulokset.Suositeltava leikkausnopeus on 600–1 800 jalkaa minuutissa, ja syöttönopeus on noin 0,01 tuumaa kierrosta kohti.Jyrsimen terät toimivat hyvin uraan ja kevyeen jyrsintään.
Höyläys: Puuhöylät pienentävät helposti UHMW-PE:n paksuutta ja tasoittavat pintaa.Jäykkä kone terävillä teriillä takaa erittäin tehokkaan massanpoiston ja hyvän pinnanlaadun.Minimoidaksesi vääntymisvaaran työstäessäsi UHMW-PE:tä tasoita puolet halutusta paksuudesta arkin kummaltakin puolelta.
Poraus: Perinteiset nopeat porat sopivat useimpiin poraussovelluksiin.Parhaan suorituskyvyn saavuttamiseksi käytä erityisiä matalakierteisiä poraa, joissa on kiillotetut urat.Ohjausreikien poraamista ennen suuren reiän poraamista ei suositella UHMW-PE:lle, koska sen ominaisuudet saavat poran tarttumaan ja vetäytymään materiaaliin.
Hionta/hionta: UHMW-PE:n kulutusta kestävien ominaisuuksien vuoksi hionta ja hionta ovat yleensä tehottomia.Itse asiassa hionta voi saada materiaalin sulamaan ja tahriintumaan, mikä johtaa hiomalaikan tukkeutumiseen.
UHMW-PE, joka on modifioitu lisäaineilla, kuten lasilla tai metallioksideilla, lyhentää työkalun käyttöikää.Vaikka kovametallityökalut lisäävät työkalun käyttöikää, se vaatii suurempia nopeuksia ja syöttöjä.Jotkin materiaalit, joissa on erittäin suuri prosenttiosuus hankaavia lisäaineita, ovat epäkäytännöllisiä työstettäväksi millään menetelmällä.
Muotoilu ja hitsaus
UHMW-PE voidaan kuumamuovata työssä yksinkertaisten mutkien ja kulmien tekemiseksi, jotka helpottavat asennusta.Riippumatta siitä, mikä menetelmä valitaan – taskulamppu, sähkölämmitin, uuni tai kylpyamme – on oltava varovainen ja pyrittävä kaikin tavoin välttämään materiaalin ylikuumenemista.UHMW-PE, kuten kaikki muovit, palaa sopimattomissa olosuhteissa.Lisäksi koko jäähdytysjakso on jonkin verran pidempi kuin lämmitysjakso UHMW-PE:n korkeiden lämmönkesto-ominaisuuksien vuoksi.Jäähtymistä ei saa tapahtua betoni- tai metallipinnoilla, koska prosessi on liian nopea ja voi aiheuttaa lisäjännitystä materiaaliin.Lisäsuositus on peittää materiaali eristyspeitteellä, joka on valmistettu esimerkiksi lasikuidusta.
Kylmämuovattavaa UHMW-PE:tä käytetään usein, kun on tarve sovittaa käyriä ja kulmia.Käytitpä sitten jarrupuristinta, rullausta, käsinmuovausta tai pultteja kappaleen piirtämiseen ja muotoilemiseen, kulman ja käyrien on oltava yli taivutettuja jopa 75–100 prosenttia UHMW-PE:n joustovaikutuksen kompensoimiseksi.Jännityshalkeamien mahdollisuutta voidaan vähentää käyttämällä 3/8" tai ohuempia levyjä kylmämuovauksessa.
Pyörimis- tai kitkahitsaus voidaan saavuttaa käyttämällä tavallista konesorvia, jonka nopeus on 550-560 rpm ja joka pystyy lopettamaan pyörimisen heti jarrun päälle, ja metallista tukilevyä ¼ tuuman teräksestä, jonka halkaisija on hieman pienempi kuin laipan halkaisija. OD.Tällainen hitsi vaatii 48 tunnin täydellisen kiteytymisen ennen kuin putki voidaan ottaa käyttöön.
Butt tai hot plate wilding litteiden levyjen liittämiseksi pitkiksi paloiksi tai keloiksi vaatii metallisen kuumennustyökalun käyttöä, joka on päällystetty tarttumattomalla aineella ja joka pystyy saavuttamaan tarvittavan lämpötilan polymeerin saattamiseksi sulaan tilaan.Tämä prosessi vaatii erityisten joustolaitteiden käyttöä tasaisten hitsien aikaansaamiseksi, joiden lujuus on 85-100 prosenttia alkuperäisen materiaalin lujuudesta.
Liimat
UHMW-PE:n pieni kitkakerroin, ei-huokoinen pinta vaikeuttaa liiman tunkeutumista polymeeriin ja sidoksen muodostamista.Kysy liiman toimittajalta suositeltuja toimenpiteitä UHMW-PE:n kiinnittämiseksi eri alustoihin, vaikka mekaanisia kiinnikkeitä suositellaan useimpiin sovelluksiin.
Postitusaika: 24.1.2018