Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Гост:
ГОСТ 24888-81
Марка:
UHMWPE
Гост:
ГОСТ 24888-81
Марка:
РЕ-1000
Гост:
ГОСТ 24888-81
Марка:
РЕ-500
Гост:
ГОСТ Р 57748-2017
Марка:
СВМПЭ
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ): инженерные решения для экстремальных нагрузок
Сверхвысокомолекулярный полиэтилен (СВМПЭ, UHMWPE) линейный термопластичный полимер этилена с молекулярной массой от 3,5 до 9,5 млн г/моль. Такая молекулярная структура обеспечивает комплекс физико-механических характеристик, недостижимых для стандартных марок полиэтилена низкого давления (ПЭНД, HDPE). Материал поставляется в виде порошка, гранул или готовых листов, экструдированных и компрессионных марок, и перерабатывается методами прямого компрессионного прессования, плунжерной экструзии и спекания.
Ключевое отличие СВМПЭ от конструкционных пластиков аномально высокая стойкость к абразивному износу при низком коэффициенте трения (от 0,05 до 0,11 по стали без смазки). Материал сохраняет ударную вязкость при криогенных температурах до 200 C и не разрушается под действием агрессивных сред, включая концентрированные кислоты и щелочи. Рабочий диапазон температур ограничен от 200 до +80 C, что определяет специализацию полимера для узлов трения и транспортировки абразивных сред.
Технические характеристики и эксплуатационные параметры
Физико-механические показатели СВМПЭ зависят от молекулярной массы, степени кристалличности и метода переработки. Для инженерных расчётов используются следующие референсные значения:
- Предел текучести при растяжении от 19 до 24 МПа (по ASTM D638)
- Относительное удлинение при разрыве от 300 до 450 %
- Твёрдость по Шору D от 60 до 66 единиц
- Ударная вязкость по Шарпи с надрезом без разрушения (до 150 кДж/м)
- Водопоглощение за 24 часа менее 0,01 %
- Объёмное удельное сопротивление от 10 до 10 Омсм
Низкий коэффициент трения и отсутствие адгезии к большинству материалов позволяют применять СВМПЭ в узлах сухого трения без смазочных материалов. Материал не впитывает влагу, что исключает изменение геометрии деталей при эксплуатации во влажных средах и под водой.
Применение в промышленном оборудовании
СВМПЭ используется для изготовления износостойких элементов, работающих в условиях интенсивного абразивного воздействия и ударных нагрузок. Основные области применения:
- Футеровка бункеров, течек и желобов горно-обогатительных комбинатов снижение налипания влажной руды и концентрата
- Направляющие планки, звёздочки и шины конвейерных линий в пищевой и фармацевтической промышленности
- Вкладыши и опоры скольжения в насосах, смесителях и центрифугах химического производства
- Защитные накладки кузовов самосвалов, ковшей экскаваторов и драг для транспортировки горной массы
- Рабочие органы дноуглубительных снарядов и земснарядов защита от гидроабразивного износа
- Элементы скольжения в портовых кранах, судоподъёмниках и шлюзовых воротах
В целлюлозно-бумажной отрасли из СВМПЭ изготавливают отсасывающие ящики, раскройные столы и направляющие цепи сушильных секций. На предприятиях чёрной металлургии полимер применяется для роликов рольгангов, вкладышей шарниров и защитных экранов прокатных станов.
Сравнение марок СВМПЭ по молекулярной массе
| Марка | Молекулярная масса, млн г/моль | Износостойкость (отн. ед.) | Ударная вязкость, кДж/м | Типичное применение |
|---|---|---|---|---|
| СВМПЭ-100 | от 3,5 до 4,5 | 100 | от 100 до 120 | Футеровки бункеров, желоба |
| СВМПЭ-200 | от 5,0 до 6,5 | 120 | от 120 до 140 | Направляющие конвейеров, звёздочки |
| СВМПЭ-300 | от 7,0 до 9,5 | 140 | без разрушения | Горно-шахтное оборудование, ковши |
Технология переработки и конструкционные особенности
Высокая вязкость расплава СВМПЭ исключает использование традиционных методов литья под давлением и экструзии с раздувом. Переработка выполняется методами компрессионного прессования при температуре от 180 до 220 C и удельном давлении от 5 до 15 МПа, либо плунжерной экструзией для получения профилей круглого и прямоугольного сечения. Спекание порошка позволяет изготавливать пористые фильтрующие элементы с размером пор от 10 до 100 мкм.
Механическая обработка СВМПЭ выполняется на стандартном металлорежущем оборудовании. При точении и фрезеровании необходимо применять охлаждение сжатым воздухом, так как низкая теплопроводность материала (от 0,40 до 0,42 Вт/(мК)) приводит к локальному перегреву и деформации кромки. Допуски на обработку назначаются с учётом коэффициента линейного расширения от 1,2 до 2,010 1/C.
Соединение деталей из СВМПЭ выполняется механическим крепежом, сваркой горячим воздухом с присадочным прутком или склеиванием с предварительной обработкой поверхности плазмой. Для футеровочных работ применяются закладные элементы из нержавеющей стали, устанавливаемые при прессовании листа.
Вопросы и ответы (FAQ)
Чем СВМПЭ отличается от обычного полиэтилена низкого давления?
Молекулярная масса СВМПЭ в 1030 раз выше, чем у ПЭНД. Это обеспечивает на порядок более высокую стойкость к абразивному износу, ударную вязкость без хрупкого разрушения и низкий коэффициент трения. При этом СВМПЭ уступает ПЭНД по жёсткости и теплостойкости, что ограничивает его применение при температурах выше +80 C.
Какие методы переработки применимы для сверхвысокомолекулярного полиэтилена?
Основные методы компрессионное прессование листов и плит, плунжерная экструзия профилей, спекание порошка для пористых изделий. Литьё под давлением и шнековая экструзия неприменимы из-за сверхвысокой вязкости расплава, которая на 23 порядка выше, чем у стандартных полиолефинов.
Какой коэффициент трения у СВМПЭ по стали?
Коэффициент трения скольжения по полированной стали без смазки составляет от 0,05 до 0,11 в зависимости от нагрузки и скорости скольжения. При добавлении дисульфида молибдена или графита в композицию коэффициент снижается до 0,030,05.
При каких температурах эксплуатируется СВМПЭ?
Рабочий диапазон температур составляет от 200 до +80 C. При криогенных температурах материал сохраняет ударную вязкость, что позволяет использовать его в узлах трения сжиженных газов. Выше +80 C начинается заметное снижение механической прочности и рост ползучести под нагрузкой.