Знай свои материалы:UHMW

Полиэтилен представляет собой термопласт с переменной кристаллической структурой. Этот популярный материал используется во всем:от сумок для покупок до труб, протезов и других медицинских устройств. Имея несколько марок, типов и составов полиэтилена, важно узнать о свойствах, преимуществах и недостатках каждого материала, прежде чем решить, какой тип использовать для вашего продукта. Вот все, что вам нужно знать о полиэтилене сверхвысокой молекулярной массы (UHMW или UHMWPE), начиная с его молекулярной структуры и заканчивая его многочисленными применениями.

Что такое СВМ?

Чрезвычайно плотная форма полиэтилена, UHMW представляет собой полукристаллический термопластик, состоящий из длинных цепей. UHMW образуется, когда молекулы этилена связываются, и полученные молекулы UHMW намного длиннее, чем молекулы, обнаруженные в других формах полиэтилена, благодаря присутствию металлоценов. Эти соединения могут служить катализатором и обычно состоят из положительно заряженных ионов металлов, расположенных между отрицательно заряженными циклопентадиенильными анионами.

С помощью компрессионного формования, спекания, плунжерной экструзии или прядения геля UHMW можно производить в виде листа, стержня, полосы или трубы. Хотя полимеризация UHMW не была коммерциализирована до 1950-х годов, она была быстро признана универсальным материалом, подходящим для многих применений.

Свойства сверхвысокой молекулярной массы и механические характеристики

Пластик UHMW очень прочен благодаря впечатляющей длине каждой молекулы и высокой молекулярной ориентации. Фактически, волокна СВМПЭ сегодня являются одними из самых прочных и легких на рынке. UHMW является прочным, гладким и долговечным материалом с высокой прочностью на растяжение. Он также обладает высокой устойчивостью к агрессивным химическим веществам, износу, истиранию, ударам, влаге и низким температурам.

Как следует из названия, СВМПЭ имеет очень высокую молекулярную массу от 3,1 до 100 миллионов граммов на моль. Некоторые из механических свойств UHMW включают:

• Прочность на растяжение, предел текучести:18,9–5800 фунтов на кв. дюйм
• Предел прочности при растяжении:2030 – 102 000 фунтов на квадратный дюйм
• Прочность на изгиб при пределе текучести:2000–5800 фунтов на кв. дюйм
• Модуль упругости при изгибе:58,0–210 тысяч фунтов на квадратный дюйм
• Прочность на сжатие:580–12 000 фунтов на кв. дюйм.
• Модуль сжатия:42,0–100 тысяч фунтов на квадратный дюйм
• Твердость по Шору D:57–120

При рассмотрении вопроса об использовании пластика UHMW для вашего следующего проекта вы должны знать, что волокна UHMWPE менее устойчивы к нагреву, чем другие высокопрочные пластики. Полиэтиленовые волокна сверхвысокой молекулярной массы имеют температуру плавления от 144 °C до 152 °C, и их нельзя использовать в течение длительного времени при температурах выше 80–100 °C. Кроме того, несмотря на то, что пластик сверхвысокой молекулярной массы известен своей способностью выдерживать низкие температуры, он становится хрупким при температурах ниже -150 °C (или -240 °F).

Популярные сверхвысокомолекулярные приложения

Благодаря своей прочности и долговечности UHMW часто используется в скребках для лент, направляющих цепей, направляющих роликах, звездочках, компонентах упаковочного оборудования и шестернях. Другие области применения пластика сверхвысокой молекулярной массы включают подшипники, звездочки конвейерных систем, ограждения и детали для обработки пищевых продуктов.

Прочные и легкие волокна UHMWPE делают его идеальным материалом для бронежилетов. Он обеспечивает повышенную баллистическую защиту и устойчивость к порезам, оставаясь при этом удобным в носке. Многие протезы также содержат UHMW из-за его биосовместимости, прочности и износостойкости. Устойчивость к истиранию и влаге UHMW делает его популярным материалом для строительства доков, а его устойчивость к холодным температурам делает его идеальным материалом для лезвий снегоочистителей, лыж для снегоходов, мини-погрузчиков и футеровки кузова грузовиков.

Почему выбирают UHMW?

Многим производственным командам сложно сделать выбор между HDPE и UHMWPE. В конце концов, полиэтилен высокой плотности (HDPE) и полиэтилен сверхвысокой молекулярной массы (UHMWPE) — это линейные версии полиэтилена, которые доступны по цене, а также устойчивы к истиранию, химическим веществам и ударам.

HDPE хорошо подходит для использования в топливных баках, трубопроводах и уличной мебели, и, в отличие от UHMW, идеально подходит для литья под давлением. Однако под нагрузкой он может треснуть. Напротив, UHMW невероятно плотный и прочный — фактически, его прочность соперничает со сталью. Сочетание высокой прочности на растяжение, износостойкости, ударопрочности и способности к самосмазыванию СВММ делает его идеальным материалом как для промышленного применения, так и для высокопроизводительного оборудования.

Начало работы с UHMW

СВМПЭ — это прочный, водостойкий и биосовместимый пластик, который подходит для широкого спектра применений, от доков до ортопедических имплантатов. Он очень универсален, долговечен и прост в изготовлении, что делает его идеальным выбором для многих проектов. Выбор правильного материала для вашего проекта очень важен, но это не так просто, как прочитать техпаспорт. Работа с опытным партнером-производителем при выборе материалов может упростить процесс и повысить качество конечного продукта.

Когда вы сотрудничаете с Fast Radius, мы будем работать с вами и предлагать подробную информацию, которая поможет вам ориентироваться в производственном процессе. Опираясь на многолетний опыт производства с широким спектром материалов, мы можем помочь вам выбрать лучший материал, который поможет вам достичь ваших производственных целей. Готовы начать? Свяжитесь с нами сегодня.

Посетите наш информационный центр, чтобы узнать больше о производстве пластмасс, включая пластмассы, устойчивые к гидролизу и ультрафиолетовому излучению, и о том, как выбрать правильный процесс производства пластмассы для вашего применения.

Готовы создавать детали с помощью Fast Radius?

Начать цитату