Kennen Sie Ihre Materialien:UHMW

Polyethylen ist ein Thermoplast mit variabler Kristallstruktur. Dieses beliebte Material wird in Einkaufstüten, Schläuchen, Prothesen und anderen medizinischen Geräten verwendet. Da verschiedene Qualitäten, Typen und Formulierungen von Polyethylen verfügbar sind, ist es wichtig, sich über die Eigenschaften, Vor- und Nachteile jedes Materials zu informieren, bevor Sie sich entscheiden, welchen Typ Sie für Ihr Produkt verwenden möchten. Hier finden Sie alles, was Sie über Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMW oder UHMWPE) wissen müssen, von seiner molekularen Struktur bis zu seinen vielen Verwendungsmöglichkeiten.

Was ist UHMW?

UHMW ist eine extrem dichte Form von Polyethylen und ein halbkristalliner Thermoplast, der aus langen Ketten besteht. UHMW entsteht, wenn sich Ethylenmoleküle verbinden, und die resultierenden UHMW-Moleküle sind dank der Anwesenheit von Metallocenen viel länger als die Moleküle, die in anderen Formen von Polyethylen gefunden werden. Diese Verbindungen können als Katalysator dienen und bestehen normalerweise aus positiv geladenen Metallionen, die sich zwischen negativ geladenen Cyclopentadienylanionen befinden.

Durch Formpressen, Sintern, Ram-Extrusion oder Gelspinnen kann UHMW als Platte, Stange, Band oder Rohr hergestellt werden. Obwohl die Polymerisation von UHMW erst in den 1950er Jahren kommerzialisiert wurde, wurde es schnell als vielseitiges Material erkannt, das für viele Anwendungen geeignet ist.

Eigenschaften und mechanische Spezifikationen von UHMW

UHMW-Kunststoff ist dank der beeindruckenden Länge und hohen molekularen Ausrichtung jedes Moleküls sehr stark. Tatsächlich gehören UHMWPE-Fasern heute zu den stärksten und leichtesten auf dem Markt. UHMW ist robust, glatt und langlebig mit hoher Zugfestigkeit. Es ist auch sehr widerstandsfähig gegen korrosive Chemikalien, Verschleiß, Abrieb, Stöße, Feuchtigkeit und Kälte.

Wie der Name schon sagt, hat UHMWPE ein sehr hohes Molekulargewicht zwischen 3,1 und 100 Millionen Gramm pro Mol. Zu den mechanischen Eigenschaften von UHMW gehören:

• Zugfestigkeit, Streckgrenze:18,9 – 5800 psi
• Zugfestigkeit, ultimative:2030 – 102000 psi
• Biegefestigkeit bei Streckung:2000 – 5800 psi
• Biegemodul:58,0 – 210 ksi
• Druckfestigkeit:580 – 12000 psi
• Druckmodul:42,0 – 100 ksi
• Härte Shore D:57 – 120

Wenn Sie UHMW-Kunststoff für Ihr nächstes Projekt verwenden möchten, sollten Sie wissen, dass UHMWPE-Fasern weniger hitzebeständig sind als andere hochfeste Kunststoffe. UHMW-Polyethylenfasern haben einen Schmelzpunkt zwischen 144 °C und 152 °C und sollten nicht über längere Zeit bei Temperaturen über 80 °C bis 100 °C verwendet werden. Auch wenn UHMW-Kunststoff für seine Kältebeständigkeit bekannt ist, wird er bei Temperaturen unter -150 °C (oder -240 °F) spröde.

Beliebte UHMW-Anwendungen

Aufgrund seiner Festigkeit und Haltbarkeit wird UHMW häufig in Bandabstreifern, Kettenführungen, Umlenkrollen, Kettenrädern, Komponenten von Verpackungsmaschinen und Getrieben verwendet. Andere UHMW-Kunststoffanwendungen umfassen Lager, Sternräder von Fördersystemen, Leitplanken und Teile für die Lebensmittelverarbeitung.

Die starken und leichten Fasern von UHMWPE machen es zu einem idealen Material für Körperschutz. Es bietet erhöhten ballistischen Schutz und Schnittfestigkeit bei gleichzeitig angenehmem Tragekomfort. Viele Prothesen enthalten aufgrund seiner Biokompatibilität, Festigkeit und Verschleißfestigkeit auch UHMW. Die Abrieb- und Feuchtigkeitsbeständigkeit von UHMW machen es zu einer beliebten Wahl für den Bau von Docks, und seine Beständigkeit gegen kalte Temperaturen macht es zu einem idealen Material für Schneepflugblätter, Schneemobilskier, Kompaktlader und LKW-Ladeflächenauskleidungen.

Warum UHMW wählen?

Für viele Produktteams ist es eine Herausforderung, sich zwischen HDPE und UHMWPE zu entscheiden. Schließlich sind Polyethylen hoher Dichte (HDPE) und Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMWPE) beide lineare Versionen von Polyethylen-Kunststoff, die erschwinglich sowie abrieb-, chemikalien- und stoßfest sind.

HDPE eignet sich gut für den Einsatz in Kraftstofftanks, Rohrleitungen und Gartenmöbeln und ist im Gegensatz zu UHMW ideal für den Spritzguss geeignet. Es kann jedoch unter Belastung reißen. Im Gegensatz dazu ist UHMW unglaublich dicht und stark – tatsächlich konkurriert seine Stärke mit Stahl. Die Kombination aus hoher Zugfestigkeit, Verschleißfestigkeit, Schlagfestigkeit und Selbstschmierung von UHMW macht es zu einem idealen Material für industrielle Anwendungen sowie für Hochleistungsgeräte.

Erste Schritte mit UHMW

UHMWPE ist ein starker, wasserbeständiger und biokompatibler Kunststoff, der für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet ist, von Docks bis hin zu orthopädischen Implantaten. Es ist äußerst vielseitig, langlebig und einfach herzustellen, was es zur idealen Wahl für viele Projekte macht. Die Auswahl des richtigen Materials für Ihr Projekt ist unerlässlich, aber nicht so einfach wie das Lesen eines Datenblatts. Die Zusammenarbeit mit einem erfahrenen Fertigungspartner bei der Materialauswahl kann den Prozess vereinfachen und Ihr Endprodukt verbessern.

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