Polietilen dengan berat molekul sangat tinggi (UHMWPE, UHMW) adalah bagian dari polietilen termoplastik.Juga dikenal sebagai polietilen modulus tinggi, (HMPE),…
Polietilen Berat Molekul Ultra Tinggi (UHMW-PE) adalah rekayasa termoplastik dengan berat molekul lebih besar dari 3,1 AMU (satuan massa atom).Berat molekul yang tinggi meningkatkan sejumlah sifat fisik yang penting, salah satunya adalah ketahanan abrasi yang luar biasa, kekuatan benturan yang tinggi, dan koefisien gesekan yang rendah.Selain itu, polimer memiliki ketahanan kimia yang baik, karakteristik peredam suara yang sangat baik, sifat isolasi listrik dan dielektrik yang unggul, serta tidak menyerap kelembapan.
Sifat-sifat ini, dipadukan dengan kemudahan pemesinan, menjadikan UHMW-PE, bahan hemat biaya yang memenuhi persyaratan FDA dan USDA untuk kontak langsung dengan makanan, digunakan secara luas dalam industri makanan, minuman, medis, dan farmasi.Kualitas UHMW-PE yang tidak berpori menghambat pertumbuhan jamur atau bakteri.UHMW-PE juga banyak digunakan dalam industri tekstil, pemrosesan kimia, pulp dan kertas, pertambangan, maritim, baja, air dan limbah, penanganan material curah, dan pertanian.
Sifat UHMW-PE dapat ditingkatkan melalui penggunaan aditif seperti pewarna, penstabil UV dan panas, bahan antistatis, bahan pengisi tahan aus, dan pelumas pengurang gesekan.Logam atau bijih dapat digunakan untuk menambah berat dan membuat polimer dapat dideteksi secara magnetis, sementara bahan pengisi lainnya meningkatkan suhu pengoperasian lingkungan.
Karena UHME-PE adalah polimer semi-kristal, maka harus disinter dengan cetakan kompresi atau ekstrusi ram.Annealing, sebelum pemesinan, membantu menghilangkan tekanan pemrosesan yang disebabkan oleh sintering.Bagian mesin yang sudah jadi juga dapat dianil, tetapi bagian tersebut harus dipasang selama proses pendinginan untuk memungkinkan penyusutan selama anil.Pemesinan kasar harus dilakukan sebelum menghilangkan tegangan sehingga perubahan dimensi dapat diakomodasi selama pemesinan akhir.
Tersedia dalam lembaran, batang, dan tabung standar untuk memproduksi komponen dengan dimensi stabil, UHMW-PE dapat digergaji, digiling, diputar, diratakan, dibor, atau dilubangi.Alat pemotong harus memiliki sudut penggaruk yang tinggi dan jarak bebas kapal yang cukup untuk mencegah penyumbatan.Laju pemakanan harus tinggi sehingga waktu minimum yang diberikan bagi alat pemotong untuk memanaskan material melalui gesekan.Jagalah agar perkakas tetap tajam karena UHMW-PE dapat menumpulkan tepi tajam pahat dengan cepat, sehingga menyebabkan distorsi bagian.Hasil akhir permukaan berkualitas tinggi dapat diperoleh dengan menggunakan alat pemotong yang tepat, meskipun upaya untuk memperbaiki hasil akhir yang buruk dengan pengarsipan atau pengamplasan umumnya akan memperburuk penampilan.
Sebagian besar proses pemesinan memiliki toleransi antara +/-.005 dan +/-.010.Namun, panjang potongan gergaji biasanya +/- 0,030 karena laju ekspansi dan kontraksi termal linier UHMW-PE yang cukup tinggi membuat panjang potongan rentan terhadap perubahan lingkungan.
Proses Pemesinan
Penggergajian: Untuk penggergajian melingkar, bilah berujung karbida memberikan hasil terbaik.Bilah berdiameter 12-14” harus memiliki sekitar 24 gigi.Kecepatan umpan dapat berkisar antara 10 hingga 40 kaki per menit.Untuk gergaji pita dengan tiga gigi per inci, direkomendasikan set raker dan malaikat rake positif.Kecepatan umpan berkisar antara 10 hingga 40 kaki per menit.
Pembubutan: Gunakan mata perkakas baja berkecepatan tinggi dengan jarak bebas depan dan samping 10” serta penggaruk 15-30”.Diperlukan kecepatan pemotongan yang lebih rendah antara 600 dan 1.000 kaki per menit.Namun, sering kali perlu dijalankan pada rpm yang lebih tinggi untuk menjaga agar chip tetap bersih dari mesin.Pemotongan cairan tidak diperlukan, namun semburan udara bertekanan terkadang akan membantu menghilangkan serpihan.Ketika mencoba untuk mencapai toleransi yang dekat atau bagian berdinding sangat tipis di UHMW-PE, mesin melewatinya.Keluarkan sebagian besar bahan pada lintasan pertama, lalu diamkan dan istirahatkan semalaman.
Penggilingan: Pemotong yang dirancang untuk pemesinan aluminium memberikan hasil terbaik.Kecepatan potong yang disarankan adalah 600 hingga 1.800 kaki per menit, dengan kecepatan pemotongan sekitar 0,01 inci per putaran.Bit router berfungsi dengan baik untuk slotting dan milling ringan.
Perencanaan: Ketam kayu dengan mudah mengurangi ketebalan dan menaikkan permukaan UHMW-PE.Mesin yang kaku dengan bilah yang tajam akan menghasilkan pembuangan stok yang sangat efisien dan penyelesaian permukaan yang baik.Untuk meminimalkan potensi lengkungan saat pemesinan UHMW-PE, ratakan setengah ketebalan yang diinginkan dari setiap sisi lembaran.
Pengeboran: Bor konvensional berkecepatan tinggi cukup untuk sebagian besar aplikasi pengeboran.Untuk kinerja optimal, gunakan bor heliks rendah khusus dengan seruling yang dipoles.Mengebor lubang pilot sebelum mengebor lubang besar tidak disarankan untuk UHMW-PE, karena sifatnya menyebabkan bor tersangkut dan tertarik ke dalam material.
Penggilingan/Pengamplasan: Karena sifat tahan abrasi UHMW-PE, penggilingan dan pengamplasan biasanya tidak efektif.Faktanya, penggilingan dapat menyebabkan material meleleh dan kotor, sehingga mengakibatkan roda gerinda tersumbat.
UHMW-PE yang dimodifikasi dengan bahan tambahan seperti kaca atau oksida logam akan menghasilkan masa pakai alat yang lebih pendek.Meskipun perkakas karbida akan menambah umur perkakas, namun memerlukan kecepatan dan pengumpanan yang lebih tinggi.Beberapa material dengan persentase aditif abrasif yang sangat tinggi tidak praktis untuk dikerjakan dengan metode apa pun.
Pembentukan dan Pengelasan
UHMW-PE dapat dibentuk panas pada pekerjaan untuk membuat tikungan dan sudut sederhana yang memudahkan pemasangan.Apapun metode yang dipilih – obor, pemanas listrik, oven atau bak mandi – harus berhati-hati dan melakukan segala upaya agar bahan tidak terlalu panas.UHMW-PE, seperti plastik lainnya, akan terbakar jika kondisinya tidak tepat.Selain itu, siklus pendinginan lengkap akan lebih lama dibandingkan siklus pemanasan karena karakteristik retensi panas yang tinggi dari UHMW-PE.Pendinginan tidak boleh terjadi pada permukaan beton atau logam karena prosesnya akan terlalu cepat dan dapat menambah tekanan pada material.Rekomendasi tambahan adalah menutupi material dengan selimut insulasi yang terbuat dari material seperti fiberglass.
UHMW-PE pembentuk dingin sering digunakan ketika ada kebutuhan untuk menyesuaikan kurva dan sudut.Baik menggunakan mesin rem, rolling, handforming, atau menggunakan baut untuk menarik dan membentuk potongan pada tempatnya, sudut dan lekukannya harus ditekuk sebanyak 75 hingga 100 persen untuk mengimbangi efek pegas UHMW-PE.Potensi retak tegangan dapat dikurangi dengan menggunakan lembaran berukuran 3/8” atau lebih tipis saat pembentukan dingin.
Pengelasan putaran atau gesekan dapat dilakukan dengan menggunakan mesin bubut standar yang berkemampuan 550 hingga 560 rpm dengan kemampuan berhenti berputar saat rem diterapkan, dan pelat cadangan logam dari baja ¼”, dengan diameter sedikit lebih kecil dari flensa. OD.Pengelasan jenis ini membutuhkan waktu 48 jam untuk mengkristal sepenuhnya sebelum pipa dapat digunakan.
Butt, atau pelat panas yang digunakan untuk menyatukan lembaran datar menjadi potongan panjang atau gulungan, memerlukan penggunaan alat pemanas logam, dilapisi dengan bahan anti lengket, yang mampu mencapai suhu yang diperlukan untuk membuat polimer menjadi cair.Proses ini memerlukan penggunaan peralatan wilding khusus untuk mencapai pengelasan seragam dengan kekuatan antara 85 dan 100 persen dari kekuatan material asli.
Perekat
Koefisien gesekan yang rendah dan permukaan UHMW-PE yang tidak berpori menyulitkan perekat apa pun untuk menembus ke dalam polimer dan membentuk ikatan.Konsultasikan dengan pemasok perekat Anda untuk mengetahui prosedur yang direkomendasikan untuk merekatkan UHMW-PE ke berbagai media, meskipun pengencang mekanis direkomendasikan untuk sebagian besar aplikasi.
Waktu posting: 24 Januari 2018