Корзина
Ваша корзина пуста!
Это никогда не поздно исправить :)
Полиэтиленовый брусок по ASTM D4020: технические характеристики и применение
Полиэтиленовый брусок, соответствующий стандарту ASTM D4020, представляет собой изделие из сверхвысокомолекулярного полиэтилена (СВМПЭ, UHMW-PE) с молекулярной массой свыше 3,5 млн а.е.м. Стандарт ASTM D4020 регламентирует требования к полиэтилену сверхвысокой молекулярной массы в форме порошка и готовых изделий, включая бруски, листы и стержни. Именно этот материал обеспечивает уникальное сочетание износостойкости, ударной вязкости и низкого коэффициента трения, недостижимое для стандартных марок ПЭНД и ПЭВД.
Брусок СВМПЭ по ASTM D4020 сохраняет эксплуатационные свойства в диапазоне температур от –200 C до +80 C. При криогенных температурах материал не охрупчивается, что позволяет применять его в узлах оборудования газоразделительных установок и системах сжиженного природного газа. Молекулярная масса напрямую определяет сопротивление абразивному износу: показатель истирания по ASTM D4020 составляет не более 20 мг на 1000 циклов при испытании на машине трения.
Технические параметры и нормативные показатели
| Параметр | Метод испытания | Значение | Единица | Условия |
|---|---|---|---|---|
| Молекулярная масса | ASTM D4020 | 3,5–9,0 | млн а.е.м. | вискозиметрия |
| Плотность | ASTM D792 | 0,930–0,945 | г/см | 23 C |
| Предел прочности при растяжении | ASTM D638 | 20–25 | МПа | скорость 50 мм/мин |
| Относительное удлинение | ASTM D638 | 300–450 | % | разрыв |
| Ударная вязкость по Изоду | ASTM D256 | не разрушается | — | –40 C |
| Коэффициент трения | ASTM D1894 | 0,10–0,22 | — | по стали |
| Твёрдость по Шору D | ASTM D2240 | 62–66 | ед. | 15 с |
Области применения бруска СВМПЭ
- Направляющие и футеровки ленточных конвейеров на горно-обогатительных комбинатах, включая узлы загрузки и пересыпные лотки.
- Подшипники скольжения и вкладыши в насосах перекачки пульпы, шламовых насосах и гидроциклонах обогатительных фабрик.
- Защитные накладки на кузова самосвалов, ковши экскаваторов и бункеры дозирования сыпучих материалов.
- Элементы скольжения в пищевом оборудовании: транспортёрные цепи, звёздочки, направляющие на линиях розлива и упаковки.
- Изоляционные вставки и антифрикционные прокладки в металлообрабатывающих станках и прессовом оборудовании.
- Детали узлов трения в деревообрабатывающих станках: прижимные ролики, направляющие линейки, упоры.
Технологические особенности переработки
Брусок из СВМПЭ по ASTM D4020 выпускается методами компрессионного спекания порошка или поршневой экструзии. В отличие от стандартного ПЭНД, материал не поддаётся переработке литьём под давлением из-за аномально высокой вязкости расплава. Механическая обработка — фрезерование, точение, сверление — выполняется твердосплавным инструментом с обязательным охлаждением, поскольку низкая теплопроводность СВМПЭ приводит к локальному перегреву и оплавлению кромки.
Для соединения брусков применяется термофузионная сварка или механический крепёж. Склеивание возможно только после активации поверхности пламенем или коронным разрядом. При проектировании узлов трения необходимо учитывать высокий коэффициент линейного теплового расширения — 1,5–2,0 10 К, что требует увеличенных монтажных зазоров.
Вопросы и ответы
Чем брусок по ASTM D4020 отличается от стандартного ПЭНД?
Молекулярная масса СВМПЭ превышает 3,5 млн а.е.м. против 200–500 тыс. у ПЭНД. Это даёт многократный рост износостойкости, ударной вязкости при отрицательных температурах и снижение коэффициента трения.
При какой температуре эксплуатируется брусок СВМПЭ?
Рабочий диапазон — от –200 C до +80 C. При нагреве выше +80 C начинается размягчение, при криогенных температурах материал сохраняет пластичность.
Как обрабатывается брусок из СВМПЭ?
Механическая обработка выполняется твердосплавным инструментом с охлаждением. Литьё под давлением неприменимо из-за высокой вязкости расплава. Соединение — термофузионная сварка или механический крепёж.
Какие отрасли используют брусок по ASTM D4020?
Горнодобывающая промышленность, обогатительные фабрики, пищевое производство, деревообработка, металлообработка, системы транспортировки сыпучих материалов.