El polietilè de pes molecular ultra alt (UHMWPE, UHMW) és un subconjunt del polietilè termoplàstic.També conegut com a polietilè d'alt mòdul, (HMPE), ...
El polietilè de pes molecular ultra alt (UHMW-PE) és un termoplàstic d'enginyeria amb un pes molecular superior a 3,1 AMU (unitats de massa atòmica).L'elevat pes molecular millora una sèrie de propietats físiques importants, entre les quals destaquen una excel·lent resistència a l'abrasió, una gran resistència a l'impacte i un baix coeficient de fricció.A més, el polímer té una bona resistència química, excel·lents característiques d'amortiment del so, propietats dielèctriques i aïllants elèctriques superiors i no absorbeix la humitat.
Aquestes propietats, combinades amb la facilitat de mecanitzat, fan que UHMW-PE, un material rendible que compleix els requisits de la FDA i l'USDA per al contacte directe amb els aliments, s'utilitza àmpliament a les indústries alimentàries, begudes, mèdiques i farmacèutiques.La qualitat no porosa de l'UHMW-PE inhibeix el creixement de fongs o bacteris.UHMW-PE també s'utilitza àmpliament en les indústries tèxtils, de processament químic, de pasta i paper, mineria, marítima, siderúrgica, d'aigua i tractament d'aigües residuals, manipulació de materials a granel i agricultura.
Les propietats UHMW-PE es poden millorar mitjançant l'ús d'additius com ara colorants, estabilitzadors UV i tèrmics, agents antiestàtics, farciments resistents al desgast i lubricants que redueixen la fricció.Es poden utilitzar metalls o minerals per augmentar el pes i fer que el polímer es detecti magnèticament, mentre que altres farciments augmenten la temperatura de funcionament ambiental.
Com que l'UHME-PE és un polímer semicristal·lí, s'ha de sinteritzar mitjançant modelat per compressió o extrusió de ram.El recuit, previ al mecanitzat, ajuda a eliminar el processament tensat provocat per la sinterització.Les peces mecanitzades acabades també es poden recuit, però aquestes peces s'han de fixar durant el procés de refrigeració per permetre la contracció durant el recuit.El mecanitzat en brut s'ha de fer abans de l'alleujament de tensió perquè els canvis dimensionals es puguin acomodar durant el mecanitzat final.
Disponible en làmines, varetes i tubs estàndard per produir peces dimensionalment estables, UHMW-PE es pot serrar, fresar, tornejar, planejar, perforar o perforar.Les eines de tall han de tenir angles alts de rasclet i suficient espai lliure per evitar l'obstrucció.Les velocitats d'alimentació han de ser altes de manera que es permeti un temps mínim perquè l'eina de tall escalfe el material per fricció.S'ha de tenir cura de mantenir les eines afilades perquè UHMW-PE pot avorrir ràpidament les vores de tall de les eines, provocant una distorsió de les peces.Es poden obtenir acabats superficials d'alta qualitat mitjançant l'ús d'eines de tall adequades, tot i que els intents de millorar els acabats deficients mitjançant llimació o poliment generalment provocaran un empitjorament de l'aspecte.
La majoria dels processos de mecanitzat tenen toleràncies d'entre +/-.005 i +/-.010.Les tires de tall de serra a la llargada, però, solen ser de +/-.030, ja que la taxa força alta d'expansió i contracció tèrmica lineal UHMW-PE fa que la longitud d'una peça sigui vulnerable als canvis ambientals.
Processos de mecanitzat
Serrat: per serrar circular, les fulles amb punta de carbur donen els millors resultats.Una fulla de 12-14 polzades de diàmetre hauria de tenir aproximadament 24 dents.Les velocitats d'alimentació poden variar entre 10 i 40 peus per minut.Per serrar una fulla amb tres dents per polzada, es recomana un joc de rasclet i un àngel de rasclet positiu.Les velocitats d'alimentació oscil·len entre 10 i 40 peus per minut.
Tornejat: utilitzeu broques d'eines d'acer d'alta velocitat amb espai lliure frontal i lateral de 10" i rasclet de 15-30".Es requereixen velocitats de tall més baixes d'entre 600 i 1.000 peus per minut.No obstant això, sovint és necessari córrer a una rpm més alta per mantenir les fitxes allunyades de la màquina.Els fluids de tall no haurien de ser necessaris, però de vegades una ràfega d'aire comprimit ajudarà a eliminar les estelles.Quan s'intenta aconseguir toleràncies estretes o una peça de paret molt fina en UHMW-PE, màquina en passades.Traieu la major part del material a la primera passada i deixeu reposar la peça durant la nit.
Fresat: Les freses dissenyades per mecanitzar alumini donen els millors resultats.Es recomana una velocitat de tall de 600 a 1.800 peus per minut, amb una velocitat d'alimentació d'aproximadament 0,01 polzades per revolució.Les broques d'encaminador funcionen bé per a ranurar i fresar lleugerament.
Raspallador: les cepilladores de fusta redueixen fàcilment el gruix i realitzen la superfície de UHMW-PE.Una màquina rígida amb fulles afilades donarà una eliminació de material molt eficient i un bon acabat superficial.Per minimitzar el potencial de deformació en mecanitzar UHMW-PE, planifiqueu la meitat del gruix desitjat a cada costat de la làmina.
Perforació: els trepants convencionals d'alta velocitat són adequats per a la majoria d'aplicacions de perforació.Per obtenir un rendiment òptim, utilitzeu broques especials d'hèlix baixa amb flautes polides.Per a UHMW-PE no es recomana fer forats pilot abans de perforar un forat gran, ja que les seves propietats fan que el trepant s'agafi i s'estimi cap al material.
Mòlta/polit: a causa de les propietats resistents a l'abrasió d'UHMW-PE, el poliment i el poliment solen ser ineficaços.De fet, la mòlta pot fer que el material es fongui i s'unti, donant lloc a una mola obstruïda.
UHMW-PE modificat amb additius com ara vidre o òxids metàl·lics donarà lloc a una vida útil més curta.Tot i que les eines de carbur donaran vida a l'eina, requereixen velocitats i avanços més elevats.Alguns materials amb un percentatge molt elevat d'additius abrasius no són pràctics per a qualsevol mètode de mecanitzat.
Formació i soldadura
UHMW-PE es pot conformar en calent durant el treball per fer corbes i angles senzills que facilitin la instal·lació.Independentment del mètode escollit: torxa, escalfador elèctric, forn o bany, cal tenir cura i fer tots els esforços per no sobreescalfar el material.L'UHMW-PE, com qualsevol plàstic, es cremarà en condicions inadequades.A més, el cicle de refrigeració complet serà una mica més llarg que el cicle de calefacció a causa de les característiques d'alta retenció de calor de UHMW-PE.El refredament no s'ha de produir en superfícies de formigó o metàl·liques perquè el procés serà massa ràpid i pot introduir una tensió addicional al material.Una recomanació addicional és cobrir el material amb una manta aïllant feta d'un material com la fibra de vidre.
L'UHMW-PE de conformació en fred s'utilitza sovint quan cal ajustar corbes i angles.Tant si s'utilitza una premsa de fre, enrotlla, es forma a mà o utilitza cargols per dibuixar i formar la peça al seu lloc, l'angle i les corbes s'han de doblegar fins a un 75 a 100 per cent per compensar l'efecte de retorn elàstic d'UHMW-PE.El potencial d'esquerdes per tensió es pot reduir utilitzant làmines de 3/8 "o més primes quan es formen en fred.
La soldadura per gir o per fricció es pot aconseguir mitjançant un torn de màquina estàndard capaç de 550 a 560 rpm amb la capacitat de deixar de girar en el moment en què s'aplica el fre, i una placa de suport metàl·lica d'acer de ¼ de polzada, amb un diàmetre lleugerament inferior al de la brida. OD.Aquest tipus de soldadura necessita 48 hores de cristal·lització completament abans que la canonada es pugui posar en servei.
La culata, o la placa calenta per unir làmines planes en peces llargues o bobines, requereix l'ús d'una eina de calefacció metàl·lica, recoberta d'un agent antiadherent, capaç d'assolir la temperatura necessària per portar el polímer a un estat fos.Aquest procés requereix l'ús d'equips especials de salvatge per aconseguir soldadures uniformes amb una resistència d'entre el 85 i el 100 per cent de la resistència del material original.
Adhesius
El baix coeficient de fricció i la superfície no porosa d'UHMW-PE fa que sigui difícil que qualsevol adhesiu penetri al polímer i formi un enllaç.Consulteu el vostre proveïdor d'adhesius per obtenir els procediments recomanats per unir UHMW-PE a diversos substrats, tot i que es recomanen fixacions mecàniques per a la majoria d'aplicacions.
Hora de publicació: 24-gen-2018