Propriedades mecânicas e aplicações de chapas de UHMW-PE

Folhas de polietileno de ultra-alto peso molecular (UHMW-PE) são um material termoplástico de alto desempenho amplamente reconhecido por suas excelentes propriedades mecânicas, superando em muito o PEAD convencional. Com excepcional resistência ao desgaste, resistência ao impacto, durabilidade em baixas temperaturas e autolubrificação, as chapas de UHMW-PE tornaram-se essenciais em uma ampla gama de aplicações industriais.

Principais propriedades mecânicas das chapas de UHMW-PE

1. Resistência excepcional ao impacto

O UHMW-PE demonstra altíssima resistência ao impacto, tornando-o praticamente inquebrável sob estresse repentino. Em testes de impacto Izod com entalhe, o UHMW-PE normalmente apresenta resultados "sem quebra", indicando tenacidade superior em ambientes severos.

2. Excelente resistência ao desgaste

Com uma taxa de desgaste muito baixa (aproximadamente 20 mm pelo método MPC), o UHMW-PE supera a maioria dos metais e plásticos tradicionais em aplicações abrasivas. Isso o torna ideal para revestimento de calhas, funis e outros componentes de alto desgaste.

3. Baixo atrito e autolubrificação

O coeficiente de atrito do UHMW-PE varia de 0,07 a 0,11, proporcionando uma operação suave e minimizando a necessidade de lubrificantes externos. Isso reduz a necessidade de manutenção e aumenta a longevidade do sistema.

4. Excelente resistência química

O UHMW-PE resiste à corrosão da maioria dos ácidos, álcalis, sais e solventes orgânicos, tornando-o adequado para tanques de produtos químicos, revestimentos de tubulações e barreiras de proteção em ambientes corrosivos.

5. Desempenho superior em baixa temperatura

O UHMW-PE mantém sua integridade mecânica mesmo em temperaturas tão baixas quanto -269 °C, tornando-o adequado para equipamentos criogênicos e componentes de logística de cadeia fria.

6. Antifadiga e amortecimento de vibração

Sua estrutura de alto peso molecular permite que ele suporte estresse repetitivo sem fadiga, além de oferecer excelentes propriedades de amortecimento de ruído e vibração.

7. Resistência à radiação

O UHMW-PE também é resistente à radiação, o que o torna adequado para aplicações em medicina nuclear, radiologia e outros ambientes expostos à radiação.

Propriedades típicas (peso molecular ~2 milhões)

• Densidade: 0,935 g/cm³
• Temperatura de serviço: -269°C a +110°C
• Resistência à tracção: 40 MPa
• Alongamento na Ruptura: 350%
• Módulo de Flexão: 600 MPa

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Aplicações industriais de chapas de UHMW-PE

Graças à sua excelência mecânica, o UHMW-PE está substituindo materiais tradicionais como aço carbono, aço inoxidável e bronze em setores industriais exigentes:

1. Máquinas Têxteis e de Papel

Utilizado em componentes como hastes de transporte, engrenagens, conectores e blocos de amortecimento. Na indústria de papel, o UHMW-PE é utilizado em lâminas raspadoras, componentes de remoção de água, eixos de vedação e placas de filtro.

2. Processamento e embalagem de alimentos

Devido à sua natureza não tóxica, autolubrificante e em conformidade com a FDA, ele é ideal para peças deslizantes, trilhos-guia e superfícies de corte em máquinas de grau alimentício.

3. Tratamento Químico e de Águas Residuais

O UHMW-PE é ideal para componentes de bombas, assentos de válvulas, materiais de revestimento para tanques e tubulações e raspadores em tanques de sedimentação, garantindo resistência química e limpeza a longo prazo.

4. Mineração e movimentação de materiais a granel

Comumente utilizado para revestir caçambas de caminhões, calhas e tremonhas para reduzir a aderência e o desgaste do material. Melhora a eficiência e prolonga a vida útil de equipamentos de mineração e transporte.

5. Aplicações Médicas e Nucleares

Sua resistência à radiação e biocompatibilidade o tornam adequado para próteses, componentes cirúrgicos e blindagem em ambientes com alta radiação.

Considerações finais

Chapas UHMW-PE oferecem uma combinação perfeita de durabilidade, desempenho e custo-benefício. Com a crescente demanda em setores como têxtil, químico, alimentício e mineração, selecionar um fornecedor confiável é crucial.

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