Connaissez vos matériaux :UHMW

Le polyéthylène est un thermoplastique à structure cristalline variable. Ce matériau populaire est utilisé dans tout, des sacs à provisions aux tuyaux, en passant par les prothèses et autres dispositifs médicaux. Avec plusieurs qualités, types et formulations de polyéthylène disponibles, il est essentiel de connaître les propriétés, les avantages et les inconvénients de chaque matériau avant de décider quel type utiliser pour votre produit. Voici tout ce que vous devez savoir sur le polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé (UHMW ou UHMWPE), de sa structure moléculaire à ses nombreuses utilisations.

Qu'est-ce que l'UHMW ?

Forme extrêmement dense de polyéthylène, l'UHMW est un thermoplastique semi-cristallin composé de longues chaînes. L'UHMW se forme lorsque les molécules d'éthylène se lient, et les molécules d'UHMW résultantes sont beaucoup plus longues que les molécules trouvées dans d'autres formes de polyéthylène grâce à la présence de métallocènes. Ces composés peuvent servir de catalyseur et sont généralement constitués d'ions métalliques chargés positivement situés entre des anions cyclopentadiényle chargés négativement.

Avec le moulage par compression, le frittage, l'extrusion de bélier ou le filage de gel, l'UHMW peut être produit sous forme de feuille, de tige, de bande ou de tube. Bien que la polymérisation de l'UHMW n'ait été commercialisée que dans les années 1950, elle a rapidement été reconnue comme un matériau polyvalent adapté à de nombreuses applications.

Propriétés et spécifications mécaniques de l'UHMW

Le plastique UHMW est très résistant grâce à la longueur impressionnante et à l'orientation moléculaire élevée de chaque molécule. En fait, les fibres UHMWPE sont parmi les plus résistantes et les plus légères du marché aujourd'hui. UHMW est solide, lisse et durable avec une résistance élevée à la traction. Il est également très résistant aux produits chimiques corrosifs, à l'usure, à l'abrasion, aux chocs, à l'humidité et aux basses températures.

Comme son nom l'indique, l'UHMWPE a un poids moléculaire très élevé compris entre 3,1 et 100 millions de grammes par mole. Certaines des propriétés mécaniques de l'UHMW incluent :

• Résistance à la traction, rendement :18,9 – 5800 psi
• Résistance à la traction, ultime :2030 – 102000 psi
• Résistance à la flexion à la rupture :2 000 à 5 800 psi
• Module de flexion :58,0 – 210 ksi
• Résistance à la compression :580 à 12 000 psi
• Module de compression :42,0 – 100 ksi
• Dureté, shore D :57 – 120

Lorsque vous envisagez d'utiliser du plastique UHMW pour votre prochain projet, vous devez savoir que les fibres UHMWPE sont moins résistantes à la chaleur que les autres plastiques à haute résistance. Les fibres de polyéthylène UHMW ont un point de fusion entre 144 °C et 152 °C et ne doivent pas être utilisées pendant de longues périodes à des températures supérieures à 80 °C à 100 °C. De plus, même si le plastique UHMW est connu pour sa capacité à résister aux températures froides, il deviendra cassant à des températures inférieures à -150 °C (ou -240 °F).

Applications UHMW populaires

En raison de sa résistance et de sa durabilité, l'UHMW est souvent utilisé dans les racleurs de bande, les guides de chaîne, les rouleaux libres, les pignons, les composants de machines d'emballage et les engrenages. Les autres utilisations du plastique UHMW comprennent les roulements, les roues en étoile des systèmes de convoyeurs, les garde-corps et les pièces d'usinage de transformation des aliments.

Les fibres solides et légères d'UHMWPE en font un matériau idéal pour les gilets pare-balles. Il offre une protection balistique accrue et une résistance aux coupures tout en restant confortable à porter. De nombreuses prothèses contiennent également de l'UHMW en raison de sa biocompatibilité, de sa solidité et de sa résistance à l'usure. La résistance à l'abrasion et à l'humidité de l'UHMW en fait un choix populaire pour la construction de quais, et sa résistance aux températures froides en fait un matériau idéal pour les lames de chasse-neige, les skis de motoneige, les chargeuses compactes et les revêtements de caisse de camion.

Pourquoi choisir UHMW ?

Il est difficile pour de nombreuses équipes de produits de choisir entre le HDPE et l'UHMWPE. Après tout, le polyéthylène haute densité (HDPE) et le polyéthylène à poids moléculaire ultra élevé (UHMWPE) sont tous deux des versions linéaires du plastique polyéthylène qui sont abordables et résistantes à l'abrasion, aux produits chimiques et aux chocs.

Le HDPE est bien adapté pour une utilisation dans les réservoirs de carburant, les tuyauteries et les meubles d'extérieur, et contrairement à l'UHMW, il est idéal pour le moulage par injection. Cependant, il peut se fissurer sous l'effet du stress. En revanche, UHMW est incroyablement dense et solide - en fait, sa résistance rivalise avec l'acier. La combinaison de résistance élevée à la traction, de résistance à l'usure, de résistance aux chocs et d'autolubrification de l'UHMW en fait un matériau idéal pour les applications industrielles ainsi que pour les équipements hautes performances.

Démarrer avec UHMW

UHMWPE est un plastique solide, résistant à l'eau et biocompatible qui convient à un large éventail d'applications, des quais aux implants orthopédiques. Il est très polyvalent, durable et facile à fabriquer, ce qui en fait un choix idéal pour de nombreux projets. Choisir le bon matériau pour votre projet est essentiel, mais ce n'est pas aussi simple que de lire une fiche technique. Travailler avec un partenaire de fabrication expérimenté lors de la sélection des matériaux peut simplifier le processus et améliorer votre produit final.

Lorsque vous vous associez à Fast Radius, nous travaillerons avec vous et vous offrirons des informations détaillées pour vous aider à naviguer dans le processus de fabrication. Forts d'années d'expérience dans la fabrication d'une large gamme de matériaux, nous pouvons vous guider vers le meilleur matériau qui vous aidera à atteindre vos objectifs de fabrication. Prêt à commencer? Contactez-nous dès aujourd'hui.

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