Varilla de plástico de polietileno UHMW Varilla UPE blanca
Características principales del sustrato de polietileno de peso molecular ultraalto
(Bases de rendimiento de las varillas de UHMWPE)
1. Propiedades físicas básicas
Densidad : Aproximadamente 0,93-0,94 g/cm³ (Uno de los plásticos de menor densidad, más ligero que el agua y flota en el agua).
Apariencia : De color blanco a blanco lechoso claro (blanco puro sin pigmentos añadidos; el grado industrial puede tener un brillo ligeramente lechoso debido al procesamiento), superficie lisa y delicada (similar a una sensación cerosa).
Peso molecular : 1,5 millones - 10 millones de g/mol (el HDPE ordinario tiene un peso molecular de sólo 200 000 - 500 000; la longitud de la cadena molecular es más de 10 veces mayor que la del PE ordinario, lo que resulta en un alto entrelazamiento).
2. Propiedades mecánicas
Resistencia a la abrasión : 6 a 10 veces mayor que el acero al carbono, 3 a 5 veces mayor que los plásticos comunes (como el nailon y el polioximetileno) (el coeficiente de fricción es solo de 0,07 a 0,11 y la tasa de desgaste es extremadamente baja; la superficie permanece lisa incluso después de una fricción prolongada).
Resistencia al impacto : Resistencia al impacto sin muescas de vigas simplemente apoyadas ≥150 kJ/m² (prácticamente irrompible a temperatura ambiente, mantiene una alta tenacidad incluso a -40 ℃, superior a la mayoría de los plásticos de ingeniería).
Resistencia a la tracción : 20-35 MPa (moderadamente baja, no adecuada para cargas de tracción de alta resistencia).
Resistencia a la flexión : 30-45 MPa (rigidez moderada, puede soportar fuerzas de flexión generales pero no flexión de alta resistencia).
Dureza : Shore D 55-65 (más dura que el PTFE, pero más blanda que los metales y la mayoría de los plásticos de ingeniería).
3. Propiedades tribológicas
Propiedades autolubricantes : logra un funcionamiento de baja fricción sin lubricación (coeficiente de fricción de solo 0,07-0,11, cercano al PTFE, 0,04-0,10, pero con mejor resistencia al desgaste que el PTFE).
Propiedades de fricción en seco : tasa de desgaste extremadamente baja cuando se combina con metales como acero y acero inoxidable en condiciones sin lubricación (adecuado para escenarios de fricción de alta frecuencia).
4. Propiedades químicas y de intemperie
Resistencia a la corrosión : exhibe una resistencia casi inerte a ácidos (como ácido sulfúrico, ácido clorhídrico, ácido fosfórico), álcalis (como hidróxido de sodio, hidróxido de potasio), soluciones salinas y solventes orgánicos (como etanol, acetona, aceite lubricante) (no se disuelve ni se hincha a temperatura ambiente y casi no se ve afectado por ningún medio químico).
Resistencia a la intemperie : la exposición prolongada a la luz ultravioleta (UV) causará gradualmente oxidación y envejecimiento (la superficie se vuelve quebradiza y el color se oscurece), pero en comparación con el policarbonato (PC) o el nailon (PA), su resistencia a la intemperie es moderada (es necesario agregar antioxidantes o debe usarse en la oscuridad).
Resistencia a bajas temperaturas : Mantiene flexibilidad y resistencia al impacto en ambientes extremadamente fríos que van desde -160 ℃ a -40 ℃ (los plásticos comunes son propensos a agrietarse por debajo de -20 ℃, mientras que las varillas de UHMWPE aún tienen una resistencia al impacto ≥100 kJ/m² a -40 ℃).
5. Otras propiedades
Aislamiento eléctrico : Resistividad de volumen >10¹⁵ Ω·cm (excelente aislamiento, adecuado para partes no conductoras de equipos eléctricos).
Fluidez de procesamiento : el peso molecular extremadamente alto da como resultado una fluidez de la masa fundida extremadamente pobre (no se puede procesar mediante moldeo por inyección o extrusión ordinaria, y generalmente se procesa mediante moldeo por compresión o procesos de extrusión especiales).
Precauciones de uso y procesamiento de varillas de UHMWPE
1. Métodos de procesamiento comunes
- Corte: Utilice una sierra circular, una sierra eléctrica o una máquina de electroerosión por hilo (el corte manual es aceptable para espesores <50 mm; se recomienda el corte a máquina para placas más gruesas y los bordes deben pulirse para evitar que se astillen).
- Perforación: Utilice brocas de carburo (se recomiendan brocas a base de cobalto), con una velocidad controlada entre 300 y 600 rpm y un avance lento (para evitar que el material se derrita o se deforme debido al calor de fricción).
- Torneado/Fresado: Puede procesarse en un torno o fresadora convencional (se requieren herramientas afiladas, velocidad de corte ≤50 m/min, velocidad de avance pequeña, para evitar que el material se pegue a la herramienta).
- Unión: Utilice adhesivo de resina epoxi o adhesivo acrílico (los adhesivos solventes comunes no son efectivos para UHMWPE; se deben usar adhesivos especiales).
- Tratamiento de superficie: La adhesión de la superficie se puede mejorar mediante tratamiento con llama o tratamiento con plasma (si se requiere unión a otras piezas).
Varillas de polietileno UHMW
2. Precauciones clave
- Limitación de temperatura: Temperatura de funcionamiento a largo plazo ≤80 ℃ (resistencia a corto plazo 100 ℃). Superar esta temperatura provocará un ligero reblandecimiento (disminución de las propiedades mecánicas).
- Resistencia a los rayos UV: La exposición prolongada a la luz solar provocará oxidación y envejecimiento (la superficie se vuelve quebradiza y el color se oscurece). Para uso en exteriores, se recomienda agregar antioxidantes o cubrir con una capa protectora (como pintura).
- Sensibilidad a la temperatura de procesamiento: se requiere un control estricto de la temperatura durante el moldeo o la extrusión (normalmente 180-220 ℃; temperaturas excesivamente altas provocarán la rotura de la cadena molecular, lo que reducirá la resistencia a la abrasión).
- Evite perforaciones con objetos punzantes: aunque es altamente resistente a los impactos, la presión continua de objetos punzantes (como agujas, tornillos) puede causar abrasión localizada o rayones (se deben proteger las superficies críticas).
- Limpieza y Mantenimiento: Limpiar con detergente neutro y un paño suave (evitar raspar con lana de acero). Los modelos aptos para alimentos requieren una esterilización regular (resistentes al vapor de alta temperatura y a los agentes de limpieza).
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