CB6952 Stab aus ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMW-PE-Stab)

Stäbe aus Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMW-PE-Stäbe) Beschreibung

Stäbe aus ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMW-PE) sind teilkristalline Thermoplaste mit einem Molekulargewicht von 3,5-7 Millionen g/mol, die eine Kristallinität von 50-85% mit gefalteten Kettenlamellen (10-50 nm dick) und amorphen Bereichen aufweisen. Diese Struktur bietet eine außergewöhnliche Schlagzähigkeit (≥200 J/m Izod-Kerbschlagzähigkeit bei 23°C) aufgrund der Rissbildung, die die Bruchenergie absorbiert, weist jedoch eine niedrige Zugfestigkeit (20 MPa) und eine hohe Dehnung (50%) auf.

Tribologische Eigenschaften definieren UHMW-PE:

Reibungskoeffizient: 0,05-0,30 (dynamisch gegen Stahl, selbstschmierend)

Abriebfestigkeit: <0,1 mg Gewichtsverlust (ASTM D1044, 1.000 Zyklen)

PV-Grenzwert: 0,3 MPa-m/s (Trockenlauf)

Thermisch gesehen haben UHMW-PE-Stäbe einen Schmelzpunkt von 130°C und einen Glasübergang bei -120°C. Der Dauereinsatz ist auf 80°C (HDT: 50°C @0,45 MPa) begrenzt, da der Modul oberhalb der Tg stark abfällt. Die Wärmeausdehnung ist hoch (19×10-⁵ K-¹), während die Leitfähigkeit niedrig bleibt (0,41 W/m-K).

Chemisch sind sie aufgrund ihrer unpolaren Ketten und ihrer hohen Kristallinität beständig gegen konzentrierte Säuren/Laugen, chlorierte Lösungen und heißes Wasser (90°C). Kohlenwasserstoffe verursachen eine leichte Quellung (≤3% in Hexan), aber Ketone/Aromaten führen zu Spannungsrissen. UV-Zersetzung erfordert Stabilisierung (Ruß verlängert die Lebensdauer im Freien um mehr als 10 Jahre).

Elektrisch gesehen sorgen der Volumenwiderstand (10¹² Ω-cm) und die Durchschlagfestigkeit (45 kV/mm) für Isolierung, obwohl der Oberflächenwiderstand mäßig ist (CTI: 200-400 V). Die FDA/EEC-Konformität erlaubt den Kontakt mit Lebensmitteln.

Stäbe aus ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMW-PE-Stäbe) Anwendungen

UHMW-PE-Stäbe dienen als hochleistungsfähige technische Komponenten in Umgebungen mit extremem Verschleiß, Chemikalien und geringer Reibung. Aufgrund ihrer außergewöhnlichen Abriebfestigkeit (ASTM D1044 Verschleißindex <0,1 mg) und ihrer selbstschmierenden Eigenschaften (μ=0,05-0,30 im Vergleich zu Stahl) eignen sie sich ideal für Materialhandhabungssysteme, wie z. B. Verschleißstreifen für Förderanlagen, Kettenführungen und Trichterauskleidungen in der Bergbau-/Gesteinsindustrie, und übertreffen die Lebensdauer von Stahl in abrasiven Medien um mehr als das 5-Fache. In der Lebensmittel- und Pharmabranche werden präzisionsgefertigte Stäbe für FDA-konforme Lager, Sternräder und Ventilsitze eingesetzt, wobei die chemische Inertheit gegenüber Säuren/Laugen/Heißwasser und die Dampfreinigung (kurzzeitig 120 °C) genutzt werden.

Im Industriemaschinenbau werden diese Stangen für wartungsarme Nockenstößel, Zahnräder und Kolbenringe in Hydrauliksystemen eingesetzt, wo die geringe Reibung den Energieverbrauch um 15-30 % im Vergleich zu Metalläquivalenten reduziert. Zu den Anwendungen in der chemischen Verarbeitung gehören Pumpenmanschetten und Tankrührer, die konzentrierten Säuren (z. B. 70% H₂SO₄) und chlorierten Lösungsmitteln standhalten. Die hohe Schlagzähigkeit von UHMW-PE (200 J/m) ermöglicht Sicherheitskomponenten wie Anlegepuffer und Hebekisseneinsätze, die dreimal mehr Energie absorbieren als Nylon.

Zu den kritischen Einschränkungen gehören Temperaturbeschränkungen (≤80°C im Dauereinsatz; Kriechverformung >5% bei 10 MPa/1000h) und geringe Steifigkeit (Zugmodul 680 MPa), was Stützstrukturen bei tragenden Konstruktionen erforderlich macht. Die Leistung wird optimiert, wenn die Anisotropie der Festigkeit in Extrusionsrichtung (axiale Zugfestigkeit ≈1,5x quer) für Gleitverschleißanwendungen genutzt wird. Die Kombination aus Schmiermittelfreiheit, Geräusch-/Vibrationsdämpfung und Korrosionsbeständigkeit macht UHMW-PE-Stäbe zu einem kosteneffizienten Ersatz für Metalle, Nylons und Acetale in chemisch aggressiven Anwendungen mit hohem Abrieb.

Verpackung von Stäben aus ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMW-PE-Stäbe)

Unsere Produkte werden in kundenspezifischen Kartons verschiedener Größen verpackt, die sich nach den Abmessungen des Materials richten. Kleine Artikel werden sicher in PP-Kartons verpackt, während größere Artikel in maßgefertigte Holzkisten gelegt werden. Wir achten auf die strikte Einhaltung der Verpackungsanpassung und die Verwendung geeigneter Polstermaterialien, um einen optimalen Schutz während des Transports zu gewährleisten.

Verpackung: Karton, Holzkiste, oder kundenspezifisch.

Bitte sehen Sie sich die Verpackungsdetails zu Ihrer Information an.

Herstellungsprozess

1)Prüfverfahren

(1)Analyse der chemischen Zusammensetzung - Verifiziert mit Techniken wie GDMS oder XRF, um die Einhaltung der Reinheitsanforderungen zu gewährleisten.

(2)Prüfung der mechanischen Eigenschaften - Umfasst Tests der Zugfestigkeit, Streckgrenze und Dehnung zur Bewertung der Materialleistung.

(3)Maßprüfung - Misst Dicke, Breite und Länge, um die Einhaltung der vorgegebenen Toleranzen zu gewährleisten.

(4)Prüfung der Oberflächenqualität - Überprüfung auf Defekte wie Kratzer, Risse oder Einschlüsse durch Sicht- und Ultraschallprüfung.

(5)Härteprüfung - Bestimmung der Materialhärte zur Bestätigung der Gleichmäßigkeit und mechanischen Zuverlässigkeit.

Detaillierte Informationen entnehmenSie bitte den SAM-Prüfverfahren.

FAQs zu Stäben aus ultrahochmolekularem Polyethylen (UHMW-PE-Stäbe)

Q1. Wie erreicht man eine Präzisionsbearbeitung ohne Schmelzen oder Verbrennen?

Verwenden Sie scharfe Hartmetallwerkzeuge (Spanwinkel ≥15°) bei einer Schnittgeschwindigkeit von 300-500 m/min und Vorschubgeschwindigkeiten von 0,1-0,5 mm/Umdrehung. Druckluftkühlung ist obligatorisch - Kühlmittel führen zum Aufquellen. Minimieren Sie die Verweilzeit des Werkzeugs, um eine lokale Erwärmung von >80°C zu vermeiden. Glühen nach der Bearbeitung bei 70°C für 2 Stunden baut Spannungen ab.

Q2. Maximale PV-Grenze für Trockenlageranwendungen?

Trockenlauf: ≤0,3 MPa-m/s (z. B. 0,5 MPa Belastung bei 0,6 m/s). Bei >0,3 MPa-m/s ist Wasserschmierung (PV≤1,0) oder Fett (PV≤0,7) zu verwenden. Ein Überschreiten von PV führt zu einem Versagen des Übertragungsfilms und schnellem Verschleiß (>0,5 mm/100h).

Q3. Chemische Beständigkeitsgrenzen für Säuren/Laugen?

Beständig gegen 98% H₂SO₄ (23°C), 50% NaOH (80°C) und Chlorbleiche. Oxidierende Säuren (Salpetersäure >30%), Ketone (Aceton) und Aromaten (Toluol) sind zu vermeiden, die Exposition führt innerhalb von 24 Stunden zu Spannungsrissen. Quellung ≤3% in Kohlenwasserstoffen.

Verwandte Informationen

1.übliche Zubereitungsmethoden

UHMW-PE-Stäbe werden durch Verschmelzen von ultrahochmolekularem Polyethylenpulver unter Hitze und Druck hergestellt. Unbehandeltes Polymerpulver (3,5+ Millionen g/mol) wird getrocknet, in zylindrische Formen gefüllt und unter allmählicher Erwärmung auf 200-250°C verdichtet. Dieser Sinterprozess verbindet die Partikel, ohne sie vollständig zu schmelzen - ein einzigartiges Verfahren für UHMW-PE aufgrund der extremen Kettenverflechtung.