English

T.B.M Mechanical Design & Drawings

Mechanical Design & Drawings

חומרים ותכונות

פוליאתילן UHMW

UHMW-PE (Ultra-High Molecular Weight Polyethylene)

פוליאתילן בעל שרשראות מולקולריות ארוכות מאוד, עם חיכוך נמוך ועמידות גבוהה מאוד בשחיקה ובהלם, הנפוץ בפסי החלקה ומובילים במסועים.

In English

Polyethylene with extremely long molecular chains, giving low friction and very high wear and impact resistance, widely used for wear strips and conveyor guides.

הסבר

עמידותו בשחיקה גבוהה מזו של רוב הפלסטיקים ההנדסיים, הוא כמעט אינו סופג מים ומתאים למגע עם מזון. מנגד, יציבותו הממדית נמוכה, ההתפשטות התרמית שלו גדולה וטמפרטורת העבודה מוגבלת לכ-80°C. אי אפשר ליצוק אותו בהזרקה, וכמעט אי אפשר להדביק אותו.

מה זה אומר בפועל

במסוע שרשרת, השרשרת מחליקה על פסים מ־UHMW-PE שמוברגים לשלדה, ובמקום פסי פלדה שנשחקים ומרעישים מתקבלת החלקה שקטה ונקייה. במשפך של חומר בתפזורת מצפים את הדפנות בלוחות UHMW כדי שהחומר לא ייתקע. הלוחות מוברגים בברגים עם ראש שקוע, עם חורים מוארכים שמאפשרים להם להתפשט עם החום.

למה זה חשוב

  • עמידות בשחיקה מצוינת, בדרך כלל טובה יותר מפלדה במגע עם חומרים שוחקים כמו חול ושבבים.
  • חיכוך נמוך מאוד וללא צורך בשימון, ולכן מתאים לסביבות מזון ונקיות.
  • עמידות טובה מאוד בהלם, גם בטמפרטורות נמוכות.
  • עמידות כימית גבוהה לרוב החומצות, הבסיסים והממסים.

בעיות נפוצות ופתרונות

  • פס ארוך שמקובע בשני הקצוות בחורים עגולים → מתעקם כשמתחמם; לקבע בנקודה אחת ולתת חורים מוארכים בשאר.
  • דרישת סבולות צרות → החומר זוחל ומתפשט; לתכנן מרווחים גדולים ולא להשתמש בו לחלקים מדויקים.
  • ניסיון להדביק או לצבוע → לא נדבק; לחבר מכנית בברגים או בפרופיל נעילה.
  • עומס מגע גבוה ומהירות גבוהה → חימום והתרככות; לבדוק את גבולות ה־PV ולשקול חומר אחר.

איפה משתמשים

  • פסי החלקה ומובילי שרשרת במסועים
  • ציפוי משפכים ומגלשות
  • מגני שחיקה וגלגלי כוכב
  • קרשי חיתוך וציוד מזון
  • פגושים ומגני מזח
  • חלקים בתעשיית הנייר והטקסטיל

נוסחאות ונתונים הנדסיים

LΔLפס בטמפרטורה התחלתיתאחרי חימוםΔT
התארכות תרמית של פס החלקהΔL = α · L · ΔT
מקרא
ΔLשינוי אורךmm
αמקדם התפשטות1/°C
Lאורך הפסmm
ΔTשינוי טמפרטורה°C
ערכים מקובלים
  • צפיפות≈ 0.93–0.94 g/cm³
  • מודול יאנג≈ 0.7–0.8 GPa
  • חוזק כניעה≈ 20 MPa
  • מקדם חיכוך מול פלדה, יבש≈ 0.1–0.2
  • טמפרטורת עבודה רציפה≈ −150…+80 °C
  • מקדם התפשטות≈ 150–200·10⁻⁶ 1/°C

דוגמה: פס החלקה באורך 3000 mm שמתחמם ב־30°C: ΔL = 200·10⁻⁶ · 3000 · 30 = 18 mm. לכן מקבעים פס כזה בחורים מוארכים ומשאירים מרווח בקצוות.

נוסחאות בסיסיות להערכה ראשונית. לתכנון סופי יש לבדוק מול התקן ונתוני היצרן.

סרטון הסבר

What Are The Benefits of UHMW (Ultra High Molecular Weight Polyethylene)? · Piedmont Plastics (YouTube)

צריכים תכנון מכני או שרטוטי ייצור?

מידול תלת-ממדי ב־Inventor, שרטוטי ייצור, הנדסה לאחור ורכש רכיבים.

דברו איתנו