材料を知る:UHMW

ポリエチレンは、さまざまな結晶構造を持つ熱可塑性樹脂です。この人気のある素材は、ショッピング バッグからパイプ、プロテーゼ、その他の医療機器まで、あらゆるものに使用されています。ポリエチレンにはいくつかのグレード、タイプ、配合があるため、製品にどのタイプを使用するかを決定する前に、各材料の特性、利点、および欠点について学ぶことが不可欠です。超高分子量ポリエチレン (UHMW または UHMWPE) について、その分子構造からさまざまな用途まで、知っておくべきことはすべてここにあります。

UHMWとは?

ポリエチレンの非常に高密度な形態である UHMW は、長鎖で構成される半結晶性熱可塑性樹脂です。エチレン分子が結合すると UHMW が形成され、得られる UHMW 分子は、メタロセンの存在により、他の形態のポリエチレンに見られる分子よりもはるかに長くなります。これらの化合物は触媒として機能し、通常は負に帯電したシクロペンタジエニル アニオンの間に位置する正に帯電した金属イオンで構成されます。

圧縮成形、焼結、ラム押出、またはゲル紡糸により、UHMW はシート、ロッド、ストリップ、またはチューブとして製造できます。 UHMW の重合は 1950 年代まで商業化されませんでしたが、多くの用途に適した用途の広い材料としてすぐに認識されました。

UHMW の特性と機械仕様

UHMW プラスチックは、各分子の印象的な長さと高い分子配向のおかげで、非常に強力です。実際、UHMWPE ファイバーは、今日の市場で最も強度が高く、最も軽量です。 UHMW は丈夫で滑らか、耐久性があり、高い引張強度を備えています。また、腐食性化学物質、磨耗、磨耗、衝撃、湿気、および低温に対しても高い耐性があります。

名前が示すように、UHMWPE は分子量が非常に高く、1 モルあたり 310 万から 1 億グラムです。 UHMW の機械的特性には次のようなものがあります。

• 引張強度、降伏:18.9 – 5800 psi
• 引張強度、極限:2030 – 102000 psi
• 降伏時の曲げ強度:2000 – 5800 psi
• 曲げ弾性率:58.0 – 210 ksi
• 圧縮強度:580 – 12000 psi
• 圧縮係数:42.0 – 100 ksi
• 硬度、ショア D:57 – 120

次のプロジェクトで UHMW プラスチックの使用を検討する場合、UHMWPE 繊維は他の高強度プラスチックよりも熱に対する耐性が低いことを知っておく必要があります。 UHMW ポリエチレン繊維の融点は 144 °C ～ 152 °C であり、80 °C ～ 100 °C を超える温度で長時間使用しないでください。また、UHMW プラスチックは低温に耐える能力があることで知られていますが、-150 °C (または -240 °F) 未満の温度では脆くなります.

人気の UHMW アプリケーション

その強度と耐久性により、UHMW はベルト スクレーパー、チェーン ガイド、アイドラー ローラー、スプロケット、包装機械部品、およびギアによく使用されます。その他の UHMW プラスチックの用途には、ベアリング、コンベア システムのスター ホイール、ガード レール、食品加工機械部品などがあります。

UHMWPE の強くて軽い繊維は、ボディ アーマーに理想的な素材です。快適な着用感を維持しながら、弾道保護と切断に対する耐性を向上させます。多くのプロテーゼには、生体適合性、強度、耐摩耗性のために UHMW も含まれています。 UHMW の耐摩耗性と耐湿性はドックの構築に人気があり、耐寒性は除雪機のブレード、スノーモービル スキー、スキッドステア、トラックの荷台ライナーに理想的な素材です。

UHMW を選ぶ理由

多くの製品チームにとって、HDPE と UHMWPE のどちらかを決定するのは困難です。結局のところ、高密度ポリエチレン (HDPE) と超高分子量ポリエチレン (UHMWPE) はどちらもポリエチレン プラスチックの線形バージョンであり、手頃な価格であるだけでなく、摩耗、化学薬品、および衝撃に対する耐性もあります。

HDPE は、燃料タンク、配管、および屋外用家具での使用に適しており、UHMW とは異なり、射出成形に最適です。ただし、ストレスで割れることがあります。対照的に、UHMW は信じられないほど高密度で強力です。実際、その強度は鋼に匹敵します。 UHMW の高い引張強度、耐摩耗性、耐衝撃性、および自己潤滑性の組み合わせにより、産業用アプリケーションおよび高性能機器にとって理想的な材料となっています。

UHMW を始める

UHMWPE は、ドックから整形外科用インプラントまで、幅広い用途に適した、強力で耐水性があり、生体適合性のあるプラスチックです。汎用性が高く、耐久性があり、製造が容易なため、多くのプロジェクトに最適です。プロジェクトに適した材料を選択することは不可欠ですが、データ シートを読むほど簡単ではありません。経験豊富な製造パートナーと協力して材料を選択することで、プロセスを簡素化し、最終製品を向上させることができます。

Fast Radius と提携すると、製造プロセスをナビゲートするのに役立つ詳細な情報を提供します。幅広い材料を使用した長年の製造経験に裏付けられた当社は、お客様の製造目標を達成するのに役立つ最適な材料をご案内します。始める準備はできましたか？今すぐお問い合わせください。

当社のリソース センターをチェックして、耐加水分解性および耐 UV 性プラスチックを含むプラスチック製造の詳細と、用途に適したプラスチック製造プロセスの選択方法を確認してください。

Fast Radius でパーツを作成する準備はできましたか?

見積もりを開始する