Mikä on UHMWPE-nauha?
UHMWPE-nauha on kudottu Ultra-korkean molekyylipainon polyeteenikuiduista -, joka on niin vahvaa materiaalia, että hiuksenleveys voi nostaa yli 100 kg:n painon. Perspektiivistä: jos vaihtaisit Golden Gate -sillan teräskaapelit vastaavan vahvuisiin UHMWPE-köysiin, kokonaispaino putoaisi noin 85 %.
Tämä ei ole tieteisfiktiota. UHMWPE (molekyylipaino tyypillisesti 3–6 miljoonaa g/mol) kehrättiin ensin kaupallisiksi kuiduiksi 1980-luvulla DSM:n (Dyneema®) ja Honeywellin (Spectra®) toimesta. Toisin kuin aramidikuidut, jotka ovat riippuvaisia jäykistä aromaattisista renkaista, UHMWPE saavuttaa ominaisuutensa äärimmäisen ketjun pituudella ja lähes -täydellisellä molekyylien kohdistuksella -, mikä johtaa kuidun, joka onvahvempi kuin aramidi, kevyempi kuin vesi ja kemiallisesti inertti melkein kaikelle.
Mikä tekee siitä erilaisen
Voimaa ilman painotaakkaa
Teräksen lujuus{0}}painosuhde- on noin 0,5 GPa/(g/cm³). Aramid nostaa tämän arvoon ~2.0. UHMWPE istuu~3.5- korkein kaikista kaupallisesti saatavilla olevista kuiduista. 25 mm UHMWPE-nauhahihna, joka on mitoitettu 5 000 kg:lle, painaa noin 60 % vähemmän kuin vastaava aramidi ja 90 % vähemmän kuin vastaavan kapasiteetin teräsvaijeri.
Tässä ei ole kyse vain mukavuudesta. Ilmailualalla jokainen tether-suunnittelussa säästetty kilo merkitsee polttoaineen säästöä tuhansien lentotuntien aikana. Meripelastuksessa kelluva nostohihna eliminoi kelluvuuden kompensoinnin tarpeen. Taktisissa varusteissa kevyemmät hihnat tarkoittavat, että sotilaat kantavat vähemmän kuollutta painoa.
Hyökkäystekijä - ja kuinka hallita sitä
UHMWPE:n yksi huomattava heikkous onhiipiä- hidas, pysyvä venyminen jatkuvassa kuormituksessa korkeissa lämpötiloissa. 20 asteen ja 30 %:n murtolujuudesta UHMWPE-nauha saattaa venyä 3–5 % 10 000 tunnin aikana. 60 asteessa se kiihtyy huomattavasti.
Tämä ei ole piilotettava virhe; se on suunnitteluparametri. Ratkaisuja ovat:
esijännitysprotokollat-pysyvään takilaan
Hybridirakenteetpolyesteri- tai aramidipohjaiset takit virumisen estämiseksi
Lämpötilan seurantateollisissa nostosovelluksissa
Dyneema® DM20 ja SK99 laatuja- suunniteltuja muunnelmia, joissa on parannettu virumisvastus kriittisiin sovelluksiin
Kulumisen paradoksi
UHMWPE-kuidut ovat paradoksaalisia: ne kestävät leikkausta ja hankausta poikkeuksellisen hyvin kevyissä{0}}--kohtalaisissa kuormituksissa, mutta äärimmäisessä piste-kuormituksessa (terävät reunat suuressa jännityksessä) kuidut voivat deformoitua plastisesti. Tämä on johtanut UHMWPE-nauhoille ainutlaatuiseen suunnittelufilosofiaan -suojaholkit ja hankaussuojat eivät ole valinnaisia lisävarusteita{0}}. ne ovat olennainen osa järjestelmää.
Nykyaikaisissa UHMWPE-nostohihnoissa on usein uhrautuva polyesteri- tai nylon-ulkovaippa, joka vaimentaa pinnan hankausta, kun taas UHMWPE-ydin käsittelee ensisijaisen kuorman. Kun takissa on kulumista, se ilmaisee vaihtoajan - sisäänrakennetun-turvailmaisimen, joka puuttuu teräksestä ja ketjulenkeistä.
UV, kemikaalit ja vesi: "Aseta ja unohda" -etu
Toisin kuin aramidi, joka hajoaa UV:ssä ilman suojaa, tai nailon, joka imee 4–8 % kosteutta ja menettää 10–15 % märkälujuutta, UHMWPE on aidostihuoltovapaa-ankarissa ympäristöissä:
UV-altistus:10+ vuotta ulkopalvelua<5% strength loss
Suolaisen veden:Ei korroosiota, ei lujuuden heikkenemistä, kuivaamista ei vaadita
Kemiallinen altistuminen:Kestää öljyjä, polttoaineita, happoja, emäksiä ja useimpia liuottimia
Biologinen vastustuskyky:Läpäisemätön homeelle, homeelle ja meren biolikaantumiselle
Valmistuksen vivahteita, joilla on merkitystä
Weave-arkkitehtuuri
UHMWPE-nauha ei ole vain "vahvaa kuitua, joka on kudottu yhteen". Kudontakuvio vaikuttaa dramaattisesti suorituskykyyn:
Pelkkä kudos:Tasapainoinen vahvuus molempiin suuntiin, sopii yleiskäyttöön{0}}hihnoihin
Twill-kudonta:Parempi verhoilu ja mukautuvuus, mieluiten kaarevissa{0}}kuormitussovelluksissa
Putken kudonta:Luo onton nauhan suojaavien johtimien tai signaalijohtojen liittämistä varten
Monikerroksinen laminoitu: Parallel-fiber layers with thin polymer films - achieves >90 % teoreettisesta kuidun lujuudesta (vakiokudokset saavuttavat 60–75 %)
Päällystyskysymys
Raaka UHMWPE-kuitu on liukasta ja sillä on huonot sidosominaisuudet. Nauhavalmistajat käsittelevät tätä seuraavasti:
Plasma pintakäsittelyparantaa pinnoitteen tarttuvuutta
PU-pinnoitteetpitoa ja UV-pigmentin stabilointia varten (koska UHMWPE ei hyväksy tavanomaisia väriaineita hyvin)
Takkirakenteetjossa UHMWPE-ydin on suojattu kudotulla polyesteri- tai nailonholkilla
Weavertex UHMWPE nauhaominaisuudet
Weavertexissä, emme vain muuta kuitua nauhaksi - suunnittelemme kantavia-laakereita.
Kuitulaadut:Dyneema® SK65/SK75/SK78/SK99, Spectra® 900/1000/2000, mukautetut kiinalaiset UHMWPE-versiot
Leveysalue:10mm - 300mm (muokatut leveydet offshore-projekteille 500mm asti)
Rikkovat vahvuudet:500–50 000 kg per hihna (sertifioitu)
Rakenteet:Puhdas UHMWPE, hybridi UHMWPE/aramidi, vaippainen, päällystetty, silm{0}}jatkottu, loputon-silmukka
Sertifikaatit:ISO 9001, CE EN 1492-2 (nostohihnat), Lloyd's Register -tyyppihyväksyntä, DNV-GL-merivaatimustenmukaisuus
Testaus:Jokaiselle erälle tehdään vetolujuustesti, viruminen ja UV-kiihdytetty vanheneminen
Ota yhteyttä suunnittelutiimiimme
Sähköposti:sales@weavertex.com