O polietileno de peso molecular ultra alto (UHMWPE, UHMW) é un subconxunto do polietileno termoplástico.Tamén coñecido como polietileno de alto módulo (HMPE),...
O polietileno de ultra alto peso molecular (UHMW-PE) é un termoplástico de enxeñería cun peso molecular superior a 3,1 AMU (unidades de masa atómica).O alto peso molecular mellora unha serie de propiedades físicas importantes, entre elas a excelente resistencia á abrasión, a alta resistencia ao impacto e un baixo coeficiente de fricción.Ademais, o polímero ten unha boa resistencia química, excelentes características de amortiguación do son, propiedades dieléctricas e illantes eléctricas superiores e non absorbe a humidade.
Estas propiedades, en combinación coa facilidade de mecanizado, fan que o UHMW-PE, un material rendible que cumpre os requisitos da FDA e do USDA para o contacto directo con alimentos, úsase amplamente nas industrias alimentaria, de bebidas, médica e farmacéutica.A calidade non porosa do UHMW-PE inhibe o crecemento de fungos ou bacterias.UHMW-PE tamén é amplamente utilizado nas industrias téxtiles, de procesamento químico, de pasta e papel, minería, marítima, siderúrxica, tratamento de auga e sumidoiros, manipulación de materiais a granel e agricultura.
As propiedades de UHMW-PE pódense mellorar mediante o uso de aditivos como colorantes, estabilizadores de calor e UV, axentes antiestáticos, recheos resistentes ao desgaste e lubricantes que reducen a fricción.Pódense usar metais ou minerais para aumentar o peso e facer que o polímero se detecte magnéticamente, mentres que outros recheos aumentan a temperatura ambiental de funcionamento.
Debido a que UHME-PE é un polímero semicristalino, debe sinterizarse mediante moldeo por compresión ou extrusión de ram.O recocido, previo ao mecanizado, axuda a eliminar o procesamento estresado causado pola sinterización.As pezas acabadas mecanizadas tamén se poden recocer, pero estas pezas deben fixarse durante o proceso de arrefriamento para permitir a súa contracción durante o recocido.O mecanizado en bruto debe facerse antes da alivio de tensións para que se poidan acomodar os cambios dimensionais durante o mecanizado final.
Dispoñible en follas, barras e tubos estándar para producir pezas dimensionalmente estables, o UHMW-PE pódese serrar, fresar, tornear, cepillar, perforar ou perforar.As ferramentas de corte deben ter altos ángulos de inclinación e suficiente espazo libre para evitar a obstrucción.As velocidades de avance deben ser altas para que se permita un tempo mínimo para que a ferramenta de corte quente o material por fricción.Débese ter coidado de manter as ferramentas afiadas porque o UHMW-PE pode aburrir rapidamente os bordos cortantes das ferramentas, provocando a distorsión das pezas.Pódense obter acabados superficiais de alta calidade empregando ferramentas de corte adecuadas, aínda que os intentos de mellorar os acabados deficientes mediante o limado ou o lixado provocarán, en xeral, un empeoramento do aspecto.
A maioría dos procesos de mecanizado teñen tolerancias de entre +/-.005 e +/-.010.Sen embargo, as tiras de corte de serra á lonxitude serían máis típicamente +/-.030 xa que a taxa bastante alta de expansión térmica lineal e contracción UHMW-PE fai que a lonxitude dunha peza sexa vulnerable aos cambios ambientais.
Procesos de mecanizado
Serra: Para o serrado circular, as follas con punta de carburo dan os mellores resultados.Unha folla de 12-14" de diámetro debe ter aproximadamente 24 dentes.As velocidades de alimentación poden variar entre 10 e 40 pés por minuto.Para serrar con cinta unha folla con tres dentes por polgada, recoméndase un xogo de rastrillo e un anxo de rastrillo positivo.As velocidades de alimentación varían de 10 a 40 pés por minuto.
Torneado: use brocas de aceiro de alta velocidade con 10" de distancia frontal e lateral e 15-30".Requírense velocidades de corte máis baixas de entre 600 e 1.000 pés por minuto.Non obstante, moitas veces é necesario funcionar a unhas rpm máis altas para manter os chips lonxe da máquina.Os fluídos de corte non deberían ser necesarios, pero ás veces un chorro de aire comprimido axudará á eliminación de virutas.Ao tratar de acadar tolerancias estreitas ou unha peza de parede moi fina en UHMW-PE, máquina en pasadas.Elimina a maior parte do material na primeira pasada, despois deixa que a peza repousa durante a noite.
Fresado: as fresas deseñadas para mecanizar aluminio dan os mellores resultados.Suxírense unha velocidade de corte de 600 a 1.800 pés por minuto, cunha taxa de alimentación de aproximadamente 0,01 polgadas por revolución.As brocas de enrutador funcionan ben para ranurado e fresado lixeiro.
Cepillado: as cepilladoras de madeira reducen facilmente o grosor e realzan a superficie do UHMW-PE.Unha máquina ríxida con láminas afiadas dará unha eliminación de material moi eficiente e un bo acabado superficial.Para minimizar o potencial de deformación ao mecanizar UHMW-PE, planee a metade do espesor desexado desde cada lado da folla.
Perforación: as brocas convencionais de alta velocidade son adecuadas para a maioría das aplicacións de perforación.Para un rendemento óptimo, use brocas especiais de hélice baixa con flautas pulidas.Non se recomenda perforar orificios piloto antes de perforar un burato grande para UHMW-PE, xa que as súas propiedades fan que a broca se agarre e se tire do material.
Moenda/Lixado: Debido ás propiedades resistentes á abrasión do UHMW-PE, a moenda e o lixado adoitan ser ineficaces.De feito, a moenda pode facer que o material se derrita e se manche, o que resulta nunha moa obstruída.
UHMW-PE modificado con aditivos como vidro ou óxidos metálicos reducirá a vida útil da ferramenta.Aínda que as ferramentas de carburo engadirán vida á ferramenta, require velocidades e avances máis elevados.Algúns materiais cunha porcentaxe moi alta de aditivos abrasivos son pouco prácticos para o mecanizado por calquera método.
Formado e Soldadura
UHMW-PE pódese conformar en quente no traballo para facer curvas e ángulos sinxelos que faciliten a instalación.Non importa o método que se escolla (facho, quentador eléctrico, forno ou baño), débese ter coidado e facer todos os esforzos para non quentar o material en exceso.O UHMW-PE, como calquera plástico, arderá en condicións inadecuadas.Ademais, o ciclo de arrefriamento completo será algo máis longo que o ciclo de calefacción debido ás altas características de retención de calor do UHMW-PE.O arrefriamento non debe producirse en superficies de formigón ou metálicas porque o proceso será demasiado rápido e pode introducir tensión adicional no material.Unha recomendación adicional é cubrir o material cunha manta illante feita dun material como a fibra de vidro.
O UHMW-PE de formación en frío úsase a miúdo cando hai que axustar curvas e ángulos.Xa sexa usando unha prensa de freo, rolando, formando a man ou usando parafusos para debuxar e formar a peza no seu lugar, o ángulo e as curvas deben dobrarse en exceso nun 75 a 100 por cento para compensar o efecto de retroceso de UHMW-PE.O potencial de fisuras por tensión pódese reducir usando follas de 3/8" ou máis finas cando se forman en frío.
A soldadura por rotación ou fricción pódese conseguir mediante un torno de máquina estándar capaz de 550 a 560 rpm con capacidade para deixar de xirar no momento en que se aplica o freo, e unha placa de apoio metálica de aceiro de ¼ ", cun diámetro lixeiramente inferior ao da brida. OD.Este tipo de soldadura precisa de 48 horas de cristalización total antes de que o tubo poida poñerse en servizo.
A culata, ou a salvaxe da placa quente para unir follas planas en anacos longos ou bobinas, require o uso dunha ferramenta de calefacción metálica, recuberta cun axente antiadherente, capaz de alcanzar a temperatura necesaria para levar o polímero a un estado fundido.Este proceso require o uso de equipos especiais de salvaxe para conseguir soldaduras uniformes cunha resistencia de entre o 85 e o 100 por cento da resistencia do material orixinal.
Adhesivos
O baixo coeficiente de fricción e a superficie non porosa do UHMW-PE dificulta que calquera adhesivo penetre no polímero e forme unha unión.Consulte co seu provedor de adhesivos para coñecer os procedementos recomendados para unir UHMW-PE a varios substratos, aínda que se recomendan fixadores mecánicos para a maioría das aplicacións.
Hora de publicación: 24-xan-2018