2008. dec. 16.

Dr. habil. Kalácska Gábor, egyetemi docens, Szent István Egyetem, Gödöllő

1. Szerkezet

Az etilén polimerizációjakor, az alkalmazott eljárástól függően, egyenes láncú (kis nyomású eljárás) vagy többé-kevésbé elágazó láncú (nagy nyomású eljárás) polimer keletkezik.
A nagy nyomású eljárással készített – rugalmas PE vagy kis sűrűségű polietilén (PE-LD) néven ismert – anyag kristályosodási foka 40–55%, sűrűsége 0,915–0,93 kg/dm3. Főleg csomagolóanyagokat és háztartási eszközöket készítenek belőlük.

A kis nyomású eljárással készült polietilén – a rideg PE vagy nagy sűrűségű polietilén (PE-HD) – kristályodási foka 60–80%, sűrűsége 0,94–0,965 kg/dm3.

A polietilének tulajdonságait nagymértékben meghatározza sűrűségük, molekulatömegük és a tömegeloszlás a molekulán belül. A molekulatömeg növelésével javul az ütésszilárdság (bemetszett és bemetszés nélküli), a szakítószilárdság, a szívósság, a kopásállóság és a repedésképződéssel szembeni ellenállás.

A PE-UHMW (UHMW – “Ultra High Molecular Weight”) magas polimerizációs fokú nagy sűrűségű polietilén.
A polietilének jellemzőit összehasonlítva az ismertető sorozat korábbi anyagaival (PA, POM, PETP) megállapítható, hogy:

  • sűrűségük, szilárdságuk, merevségük, mérettartóságuk kisebb,
  • csillapítóképességük jobb,
  • siklási tulajdonságaik kiválóak, alacsony a súrlódási tényezőjük,
  • abrázióállóságuk nagyobb,
  • nedvességfelvételük gyakorlatilag nincs,
  • fiziológiailag semlegesek (élelmiszerre engedélyezettek).

2. Főbb tulajdonságok

Az 1. táblázat bemutatja a PE-UHMW műszaki műanyag különböző típusaiból és módosított kompozitokból előállított félkész termékek néhány jellemző tulajdonságát.

1. táblázat

PE-UHMW- műszaki műanyag félkész termékek tulajdonságai

3. Változatok és kompozitok

  • HD 300 és 500 (kisebb kopásállóság, nagyobb keménység, az élelmiszer- és húsiparban széleskörűen alkalmazott).
  • HD 1000 (nagyobb abráziós kopásállóság és szívósság, az élelmiszeripar mellett az abráziós anyagcsúzdák és vezetékek ideális anyaga).

A HD 500 R és 1000 R jelű anyag regenerátumot is tartalmaz, továbbá léteznek elektromosan nem szigetelő változatok, sztatikus feltöltődés ellen különböző felületi és térfogati ellenállással. Ezek a típusok ASTL, EL, EL-SK kiegészítő jelölésekkel vannak ellátva a Quatroplast Kft termékválasztékában.

4. Fő alkalmazási területek

Kisebb fajlagos terhelésű siklócsapágyak (általában p<10 MPa); csúszóvezetékek; vágóasztalok (élelmiszer- és bőripar); csúzda- és tárolóbélések szemcsés anyagmozgatásnál; görgők; kisterhelésű fogaskerekek; szigetelők; árnyékolók az elektromos és nukleáris iparban stb.

5. Megmunkálási technológia

  • Ragasztás: nem javasolt, de kis kötésszilárdsággal megoldható.
  • Hegesztés: megvalósítható.
  • Forgácsolás (esztergálás, marás, fúrás, dörzsárazás, fűrészelés): Az UHMW polietilének forgácsolása jobban hasonlít a faipari eljárásokra, mint a fémmegmunkálásra. Elsősorban a gyorsacél szerszámok ajánlottak éles kivitelben. A PE-UHMW forgácsleválasztása szembetűnően eltérő a szívósabb HD 1000 anyagoknál, mint a keményebb HD 500 vagy a töltött ASTL kompozitnál. Gyakran előfordul, hogy a rendelkezésre álló szerszámokkal és a választott forgácsolási sebességgel, fogással és előtolással például nem lehet sorjamentesen marni. Ez nem rendellenesség, hanem az anyag rendkívüli szívóssága okozza, ilyenkor a sorjázást utóműveletként be kell iktatni. A jelenség részben elkerülhető, ha hűtéssel forgácsolunk, így a forgács részben „elridegíthető”.

A PE-UHMW féltermék anyagok forgácsolásához a nemzetközi szakirodalom az alábbi általános ajánlást teszi (2. táblázat).

2. táblázat

A PE-UHMW forgácsolási jellemzői