Σκληρά και ανθεκτικά, τα νήματα UHMWPE (πολυαιθυλένιο εξαιρετικά υψηλού μοριακού βάρους) έχουν την υψηλότερη αντοχή σε εφελκυσμό από οποιοδήποτε άλλο θερμοπλαστικό. Μπορεί επίσης να γνωρίζετε αυτά τα νήματα με τα ονόματα Spectra® και Dyneema®.
Τα νήματα UHMWPE είναι μια εξαιρετική επιλογή για εφαρμογές υψηλής τάσης, υψηλής υγρασίας και υψηλής τριβής. Το UHMWPE έχει μια μεγάλη ποικιλία χρήσεων από ιατρικές έως κατασκευαστικές, όπως:
Αθλητικός εξοπλισμός για αλεξίπτωτο, σκι και ψάρεμα
Βαλλιστικός εξοπλισμός, όπως θωράκιση σώματος
Σχοινιά, κορδόνια και κλωστοϋφαντουργικά προϊόντα ναυτιλιακής βιομηχανίας
Εξοπλισμός και ανταλλακτικά της αυτοκινητοβιομηχανίας
Μεταποίηση βιομηχανίας τροφίμων και ποτών
Εξοπλισμός κατασκευής και χύδην χειρισμού
Βιομηχανίες όπως η εξόρυξη, τα ορυκτά, η πολιτική μηχανική και η μετακίνηση της γης
Πολλά είδη σχοινιών και κορδονιών
Υπάρχουν διαθέσιμες διαφορετικές ποιότητες UHMWPE, επομένως είναι σημαντικό να επιλέξετε τον κατάλληλο κατασκευαστή και τύπο για την εφαρμογή σας. Για παράδειγμα, ένας από τους βαθμούς που προσφέρει η Honeywell είναι ένα Spectra® τύπου S-900 που έχει συντελεστή περίπου 900 g/den με επιμήκυνση στο σπάσιμο περίπου 3,6 τοις εκατό . Αυτό συμβαίνει να είναι πολύ διαφορετικό από μια από τις προσφορές του DSM, το Dyneema® τύπου SK-38, το οποίο έχει συντελεστή περίπου 396 g/den με επιμήκυνση στο σπάσιμο περίπου 6,5 τοις εκατό . Αρκετές εταιρείες προσφέρουν έναν αριθμό διαφορετικών ποιοτήτων και μεγεθών που έχουν διάφορες διαφορές ιδιοκτησίας.
Ακολουθούν ορισμένες από τις βασικές ιδιότητες του UHMWPE που πρέπει να προσέξετε κατά την επιλογή του υλικού για την εφαρμογή σας.
Θερμική αντίσταση
Το UHMWPE έχει χαμηλότερη αντίσταση στη θερμότητα από πολλούς άλλους τύπους ινών υψηλής αντοχής και χαμηλότερο σημείο τήξης (297 βαθμοί έως 305 βαθμοί F) από πολλά κοινά πολυμερή. Όλες οι ποιότητες θα έχουν την ίδια αντίσταση στη θερμότητα και το ίδιο σημείο τήξης λόγω της φύσης του UHMWPE.
Για παράδειγμα, το UHMWPE είναι μια καλή επιλογή για βαλλιστική θωράκιση σώματος που χρησιμοποιείται σε εργασίες ασφάλειας και αστυνομίας, αλλά δεν είναι καλή επιλογή για την κατασκευή εξοπλισμού πυροσβεστών. Αλλά όλοι οι βαθμοί UHMWPE θα έχουν παρόμοιο επίπεδο αντίστασης στη θερμότητα.
Αντοχή εφελκυσμού
Τα νήματα UHMWPE είναι 40 τοις εκατό ισχυρότερα από τα νήματα αραμιδίου. Έχουν επίσης υψηλή αντοχή στην τριβή, ακόμη και υπό πίεση, και είναι 15 φορές πιο ανθεκτικά στην τριβή από τον ανθρακούχο χάλυβα. Εάν η αντοχή και η αποφυγή θραύσης είναι κρίσιμης σημασίας, αξιολογήστε την επιλογή του νήματος σας για να βεβαιωθείτε ότι πληροί τις απαιτήσεις αντοχής σε εφελκυσμό.
Το UHMWPE είναι γνωστό για την υψηλή του αντοχή σε εφελκυσμό - αλλά πάντα ελέγχετε τις προδιαγραφές του προϊόντος για ακριβείς ιδιότητες εφελκυσμού. Τα δυνατά σημεία ποικίλλουν ανάλογα με τον βαθμό και τον τρόπο με τον οποίο κληρώνεται κάθε βαθμός. Ένας αλεξιπτωτιστής δεν θέλει να σπάσει ο εξοπλισμός του υπό υψηλή πίεση και η εταιρεία σας σίγουρα δεν θα ήθελε να εμπλακεί στη δημιουργία ελαττωματικών υλικών που θα μπορούσαν να προκαλέσουν ατύχημα στη γραμμή.
Αντοχή
Ανάλογα με τον βαθμό, το UHMWPE έχει συνήθως μοριακή μάζα μεταξύ 3,5 και 7,5 εκατομμυρίων amu, η οποία είναι αρκετά υψηλή. Το UHMWPE έχει επίσης πολύ υψηλή αντίσταση κοπής. Έχει επίσης πολύ χαμηλό συντελεστή τριβής, συγκρίσιμο με το πολυτετραφθοροαιθυλένιο (PTFE), που σημαίνει ότι είναι κατάλληλο για χρήσεις που περιλαμβάνουν κίνηση και ολίσθηση. Ένα συνηθισμένο παράδειγμα είναι ο εξοπλισμός χύδην χειρισμού, ο οποίος βιώνει συνεχείς επαναλαμβανόμενες κινήσεις.
Είναι σημαντικό να σημειωθεί ότι τα νήματα μπορούν τελικά να αναπτύξουν αυτό που είναι γνωστό ως ερπυσμός υπό σταθερά φορτία τάσης. Όταν συμβαίνει ερπυσμός, αυτή η σταδιακή επιμήκυνση των ινών μπορεί να δημιουργήσει μια πιο περιορισμένη διάρκεια ζωής. Παρακολουθήστε το στενά σε συνθήκες με αδιάκοπη ένταση.
Ο ερπυσμός μετριέται σε συντελεστή ή αντίσταση στην παραμόρφωση. Οι ίνες UHMWPE έχουν υψηλή αντοχή και υψηλό συντελεστή στην κατεύθυνση της ίνας. Επειδή έχει επίσης χαμηλή πυκνότητα, έχει υψηλή αντοχή σε βάση βάρους.
Το UHMWPE έχει λιγότερο ερπυσμό από άλλες ίνες όπως ο πολυεστέρας. Εάν ο ερπυσμός προκαλεί μεγάλη ανησυχία - ίσως στην κατασκευή κορδονιών ανάστροφου τόξου - ένας βαθμός UHMWPE με υψηλότερο συντελεστή θα μπορούσε να ταιριάζει καλύτερα. Το UHMWPE έχει επίσης σημαντικά καλύτερη αντοχή στην υπεριώδη ακτινοβολία από το νήμα αραμιδίου και τείνει να είναι καλύτερη επιλογή για εφαρμογές σε εξωτερικούς χώρους.
Για παράδειγμα, υπάρχει ένα Dyneema® τύπου SK 99 που έχει συντελεστή 1801 g/den και επίσης ένας τύπος DM 20 που έχει συντελεστή 1088 g/dn. Και τα δύο αυτά υλικά θεωρούνται υψηλού συντελεστή, ωστόσο, ανάλογα με την ποιότητα που θα επιλέξετε, το ένα θα μπορούσε να είναι σημαντικά υψηλότερο από το άλλο. Η ίνα Spectra® έχει παρόμοιες προσφορές με ευρύ φάσμα συντελεστών επίσης.
Χημική/Αντοχή στο νερό
Εάν το νήμα UHMWPE εκτεθεί σε χημικές ουσίες και διαλύτες, είναι καλό να γνωρίζετε ότι έχει ισχυρή χημική αντοχή - και αυτό περιλαμβάνει όλα τα UHMWPE, ανεξαρτήτως ποιότητας. Είναι συνήθως πολύ ανθεκτικό στα περισσότερα αλκάλια, οξέα, οργανικούς διαλύτες, παράγοντες απολίπανσης και ηλεκτρολυτικές επιθέσεις.
Το UHMWPE έχει χαμηλό ειδικό βάρος, που σημαίνει ότι επιπλέει στο νερό. Έχει επίσης υψηλή αντοχή στο νερό, καθιστώντας το κατάλληλο για χρήση στην κατασκευή υδρόβιων εργαλείων και για εξοπλισμό που θα εκτίθεται συνεχώς σε υγρές περιβαλλοντικές συνθήκες.
Για παράδειγμα, τα συρματόσχοινα και τα καλώδια των πλοίων κατασκευάζονται συνήθως από UHMWPE λόγω των διπλών πλεονεκτημάτων της υψηλής αντοχής στο νερό και της υψηλής αντοχής στη λειαντική δράση του θαλάσσιου αλατιού.
Μη τοξικό και ασφαλές
Όταν κατασκευάζονται σωστά, όλες οι ποιότητες UHMWPE είναι άοσμες, άγευστες και μη τοξικές. Αυτό παρέχει ασφάλεια για τους εργαζομένους στην παραγωγή στις κατασκευαστικές εργασίες, καθώς και ασφάλεια στη γραμμή για τους τελικούς χρήστες προϊόντων που κατασκευάζονται με UHMWPE.
Είναι μια εξαιρετική επιλογή για ιατρικές χρήσεις. Το UHMWPE έχει χρησιμοποιηθεί περίφημα σε ολικές αντικαταστάσεις άρθρωσης ισχίου για περισσότερες από τέσσερις δεκαετίες, επειδή παρέχει μια επιφάνεια υποδοχής άρθρωσης σχεδόν χωρίς τριβή.
Ποιος τύπος είναι καλύτερος για εσάς;
Με όλες τις μεταβλητές, τους τύπους και τα μεγέθη, μπορεί να είναι δύσκολο να επιλέξετε το σωστό UHMWPE για να καλύψετε συγκεκριμένες απαιτήσεις. Το UHMWPE είναι μια λεία, ακριβή ίνα που είναι εξαιρετικά δύσκολο να επεξεργαστεί, επομένως είναι σημαντικό να επιλέξετε μια αξιόπιστη εταιρεία για την επεξεργασία αυτής της ειδικής ίνας σε τελικό προϊόν.
