Mechanische Eigenschaften und Anwendungen von UHMW-PE-Platten
Folien aus Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht (UHMW-PE) sind ein Hochleistungsthermoplast, der für seine hervorragenden mechanischen Eigenschaften bekannt ist und herkömmliches HDPE deutlich übertrifft. Dank ihrer außergewöhnlichen Verschleißfestigkeit, Schlagzähigkeit, Tieftemperaturbeständigkeit und Selbstschmierung sind UHMW-PE-Platten in zahlreichen industriellen Anwendungen unverzichtbar geworden.
Wichtige mechanische Eigenschaften von UHMW-PE-Platten
1. Außergewöhnliche Schlagfestigkeit
UHMW-PE weist eine extrem hohe Schlagfestigkeit auf und ist daher bei plötzlicher Belastung nahezu unzerbrechlich. Im Kerbschlagbiegeversuch nach Izod zeigt UHMW-PE typischerweise keine Bruchfestigkeit, was auf eine überragende Belastbarkeit in rauen Umgebungen hindeutet.
2. Hervorragende Verschleißfestigkeit
Mit einer sehr geringen Verschleißrate (ca. 20 mm mit der MPC-Methode) übertrifft UHMW-PE die meisten Metalle und herkömmlichen Kunststoffe bei abrasiven Anwendungen. Daher eignet es sich ideal für die Auskleidung von Rutschen, Trichtern und anderen stark beanspruchten Komponenten.
3. Geringe Reibung und Selbstschmierung
Der Reibungskoeffizient von UHMW-PE liegt zwischen 0,07 und 0,11 und sorgt so für einen reibungslosen Betrieb und minimiert den Bedarf an externen Schmiermitteln. Dies reduziert den Wartungsaufwand und verbessert die Systemlebensdauer.
4. Ausgezeichnete chemische Beständigkeit
UHMW-PE ist korrosionsbeständig gegenüber den meisten Säuren, Basen, Salzen und organischen Lösungsmitteln und eignet sich daher für Chemikalientanks, Rohrauskleidungen und Schutzbarrieren in korrosiven Umgebungen.
5. Überlegene Leistung bei niedrigen Temperaturen
UHMW-PE behält seine mechanische Integrität sogar bei Temperaturen von bis zu -269 °C und eignet sich daher für kryogene Geräte und Logistikkomponenten in der Kühlkette.
6. Anti-Ermüdungs- und Vibrationsdämpfung
Durch seine Struktur mit hohem Molekulargewicht hält es wiederholter Belastung ohne Ermüdung stand und bietet gleichzeitig hervorragende Geräusch- und Vibrationsdämpfungseigenschaften.
7. Strahlungsresistenz
UHMW-PE ist außerdem strahlungsbeständig und eignet sich daher für Anwendungen in der Nuklearmedizin, Radiologie und anderen strahlungsexponierten Umgebungen.
Typische Eigenschaften (Molekulargewicht ~2 Millionen)
- Dichte: 0,935 g/cm³
- Betriebstemperatur: -269 °C bis +110 °C
- Zugfestigkeit: 40 MPa
- Bruchdehnung: 350%
- Biegemodul: 600 MPa
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Industrielle Anwendungen von UHMW-PE-Platten
Dank seiner mechanischen Vorzüge ersetzt UHMW-PE traditionelle Werkstoffe wie Kohlenstoffstahl, Edelstahl und Bronze in anspruchsvollen Industriezweigen:
1. Textil- und Papiermaschinen
Wird für Komponenten wie Pendelstangen, Zahnräder, Verbindungsstücke und Pufferblöcke verwendet. In der Papierindustrie wird UHMW-PE für Schaberklingen, Wasserabscheider, Dichtungswellen und Filterplatten verwendet.
2. Lebensmittelverarbeitung und -verpackung
Aufgrund seiner FDA-konformen, ungiftigen und selbstschmierenden Beschaffenheit eignet es sich ideal für Gleitteile, Führungsschienen und Schneidflächen in Maschinen für die Lebensmittelverarbeitung.
3. Chemikalien- und Abwasserbehandlung
UHMW-PE eignet sich ideal für Pumpenkomponenten, Ventilsitze, Auskleidungsmaterialien für Tanks und Rohre sowie Abstreifer in Absetzbecken und gewährleistet langfristige chemische Beständigkeit und Sauberkeit.
4. Bergbau und Schüttgutumschlag
Wird häufig zum Auskleiden von LKW-Ladeflächen, Rutschen und Trichtern verwendet, um Materialanhaftung und Verschleiß zu reduzieren. Es verbessert die Effizienz und verlängert die Lebensdauer von Bergbau- und Förderanlagen.
5. Medizinische und nukleare Anwendungen
Aufgrund seiner Strahlungsresistenz und Biokompatibilität eignet es sich für Prothesen, chirurgische Komponenten und Abschirmungen in strahlungsintensiven Umgebungen.
Abschließende Gedanken
UHMW-PE-Platten bieten eine perfekte Kombination aus Langlebigkeit, Leistung und Kosteneffizienz. Angesichts der wachsenden Nachfrage in Branchen wie Textil, Chemie, Lebensmittel und Bergbau ist die Auswahl eines vertrauenswürdigen Lieferanten entscheidend.
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