Стержень из полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы (UHMW-PE Rod) Описание
Стержни из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (UHMW-PE) - это полукристаллические термопласты, характеризующиеся молекулярной массой 3,5-7 млн г/моль, образующие 50-85% кристалличности со складчато-цепными ламелями (толщиной 10-50 нм) и аморфными областями. Такая структура обеспечивает исключительную ударную прочность (≥200 Дж/м по Изоду при 23°C) за счет образования крейза, поглощающего энергию разрушения, но при этом обладает низким пределом текучести при растяжении (20 МПа) и высоким удлинением (50%).
Трибологические свойства определяют UHMW-PE:
Коэффициент трения: 0,05-0,30 (динамическое трение со сталью, самосмазывание).
Стойкость к истиранию: <0,1 мг потери веса (ASTM D1044, 1 000 циклов).
Предельное давление: 0,3 МПа-м/с (сухой ход).
Стержни из UHMW-PE имеют температуру плавления 130°C и температуру стеклования около -120°C. Непрерывная эксплуатация ограничена 80°C (HDT: 50°C @0,45 МПа) из-за резкого снижения модуля упругости выше Tg. Тепловое расширение высокое (19×10-⁵ K-¹), а проводимость остается низкой (0,41 Вт/м-К).
Химически они устойчивы к концентрированным кислотам/щелочам, хлорированным растворам и горячей воде (90°C) благодаря неполярным цепям и высокой кристалличности. Углеводороды вызывают небольшое набухание (≤3% в гексане), но кетоны/ароматика вызывают растрескивание под напряжением. Ультрафиолетовая деградация требует стабилизации (сажа продлевает срок службы на открытом воздухе >10 лет).
С электрической точки зрения, объемное сопротивление (10¹² Ω-см) и диэлектрическая прочность (45 кВ/мм) обеспечивают изоляцию, хотя поверхностное сопротивление слеживанию умеренное (CTI: 200-400 В). В соответствии с требованиями FDA/EEC допускается контакт с пищевыми продуктами.
Применение стержней из полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы (UHMW-PE Rod)
Стержни из UHMW-PE служат высокопроизводительными инженерными компонентами в условиях экстремального износа, химического воздействия и низкого трения. Исключительная износостойкость (индекс износа ASTM D1044 <0,1 мг) и самосмазывающиеся свойства (μ=0,05-0,30 по сравнению со сталью) делают их идеальными для систем обработки материалов, включая изнашиваемые ленты конвейеров, направляющие цепи и футеровку бункеров в горнодобывающей/агрегатной промышленности, превосходя сталь по сроку службы в абразивных средах более чем в 5 раз. В пищевой и фармацевтической промышленности прецизионные стержни используются для подшипников, колес звездочек и седел клапанов, соответствующих требованиям FDA, благодаря химической инертности к кислотам/щелочам/горячей воде и возможности очистки паром (кратковременная температура 120°C).
В промышленном оборудовании эти стержни используются для малообслуживаемых кулачковых опор, шестерен и поршневых колец в гидравлических системах, где низкое трение снижает потребление энергии на 15-30% по сравнению с металлическими аналогами. В химической промышленности применяются втулки насосов и лопасти для перемешивания в резервуарах, устойчивые к воздействию концентрированных кислот (например, 70% H₂SO₄) и хлорированных растворителей. Высокая ударная прочность UHMW-PE (200 Дж/м) позволяет использовать его для изготовления таких защитных элементов, как отбойники для доков и вставки для подъемных площадок, поглощающие в 3 раза больше энергии, чем нейлон.
К критическим ограничениям относятся температурные ограничения (непрерывное использование при ≤80°C; деформация ползучести >5% при 10 МПа/1000ч) и низкая жесткость (модуль растяжения 680 МПа), что требует использования опорных конструкций в несущих конструкциях. Эксплуатационные характеристики оптимизируются при использовании анизотропии прочности в зависимости от направления экструзии (осевая прочность на разрыв ≈1,5х поперечная) для применения в условиях износа при скольжении. Сочетание отсутствия необходимости в смазке, демпфирования шума/вибрации и устойчивости к коррозии позволяет использовать стержни из СВМПЭ в качестве экономически эффективной замены металлов, нейлонов и ацеталей в условиях высокой абразивности и химической агрессивности.
Упаковка стержней из полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы (UHMW-PE Rod)
Наша продукция упаковывается в индивидуальные картонные коробки различных размеров в зависимости от габаритов материала. Небольшие изделия надежно упаковываются в полипропиленовые коробки, в то время как крупные изделия помещаются в деревянные ящики, изготовленные на заказ. Мы обеспечиваем строгое соблюдение требований к упаковке и использование соответствующих амортизирующих материалов для обеспечения оптимальной защиты при транспортировке.
Упаковка: Картонная коробка, деревянный ящик или по индивидуальному заказу.
Пожалуйста, ознакомьтесь с деталями упаковки, предоставленными для справки.
Процесс производства
1.Метод тестирования
(1)Анализ химического состава - проверяется с помощью таких методов, как GDMS или XRF, для обеспечения соответствия требованиям к чистоте.
(2)Испытания механических свойств - включают в себя испытания на прочность на разрыв, предел текучести и удлинение для оценки характеристик материала.
(3)Контроль размеров - измерение толщины, ширины и длины для обеспечения соблюдения установленных допусков.
(4)Проверка качества поверхности - проверка на наличие дефектов, таких как царапины, трещины или включения, с помощью визуального и ультразвукового контроля.
(5)Испытание на твердость - определение твердости материала для подтверждения однородности и механической надежности.
Подробная информация приведенав процедурах испытанийSAM .
Стержень из полиэтилена сверхвысокой молекулярной массы (UHMW-PE Rod) Вопросы и ответы
Q1. Как добиться точности обработки без плавления и горения?
Используйте острые твердосплавные инструменты (угол ракеля ≥15°) при скорости резания 300-500 м/мин и скорости подачи 0,1-0,5 мм/об. Обязательно охлаждение сжатым воздухом - хладагенты вызывают набухание. Минимизируйте выдержку инструмента для предотвращения локального нагрева >80°C. Отжиг после обработки при 70°C в течение 2 часов снимает напряжения.
Q2. Максимальный предел ПВ для сухих подшипников?
Сухой ход: ≤0,3 МПа-м/с (например, нагрузка 0,5 МПа при скорости 0,6 м/с). При >0,3 МПа-м/с используйте смазку водой (PV≤1,0) или консистентную смазку (PV≤0,7). Превышение PV приводит к разрушению пленки переноса и быстрому износу (>0,5 мм/100 ч).
Q3. Пределы химической стойкости к кислотам/щелочам?
Устойчив к 98% H₂SO₄ (23°C), 50% NaOH (80°C) и хлорному отбеливателю. Избегайте окислительных кислот (азотная >30%), кетонов (ацетон) и ароматических веществ (толуол), воздействие которых вызывает растрескивание под напряжением через 24 часа. Набухание ≤3% в углеводородах.
Сопутствующая информация
1.общие методы подготовки
Стержни из сверхвысокомолекулярного полиэтилена изготавливаются путем сплавления порошка сверхвысокомолекулярного полиэтилена под воздействием тепла и давления. Порошок полимера (3,5+ млн г/моль) высушивают, загружают в цилиндрические формы и сжимают при постепенном нагревании до 200-250°C. Этот процесс спекания соединяет частицы без их полного расплавления, что уникально для UHMW-PE из-за чрезвычайной запутанности цепей.
Конвертеры и калькуляторы
