UHMW – ultrahochmolekulares Polyethylen (PE 1000)
Der Kunststoff mit der höchsten Abrieb- und Schlagfestigkeit, bis 80 °C
UHMW (UHMWPE, PE 1000) hat so lange Ketten, dass es nicht wie ein gewöhnlicher Thermoplast fließt: Es wird zu Platten und Stäben warmgepresst. Das Ergebnis ist der Kunststoff mit der höchsten Beständigkeit gegen Gleitabrieb und Schlag, mit geringer Reibung und ohne Wasseraufnahme. Die Grenze ist die Temperatur: etwa 80 °C im Dauerbetrieb.
Bezeichnungen und Entsprechungen
| System | Bezeichnung |
|---|---|
| Kürzel (ISO 1043) | PE-UHMW (PE 1000) |
| Handelsnamen | TIVAR 1000 (MCAM); Polystone M (Roechling) |
Normen nach Lieferform
| Form | Norm |
|---|---|
| Harz | ASTM D4020* |
| Platten und Stäbe (PE-HD und PE-UHMW) | ISO 15527* |
| Lebensmittelkontakt | FDA 21 CFR 177.1520; EU 10/2011 |
| Gefertigtes Teil nach Zeichnung | Toleranz nach ISO 2768 oder gemäß Zeichnung |
Zusammensetzung und Füllstoff
Nennzusammensetzung
| Bestandteil | Anteil |
|---|---|
| PE-UHMW | 100 % (natur) |
| Sondersorten | antistatisch, glasgefüllt, aufbereitet (PE 1000 R) |
Mechanische Eigenschaften
Typische Werte aus dem Halbzeugkatalog des Herstellers, 23 °C; ISO-/ASTM-Verfahren gemäß Quelle
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Zugfestigkeit | 19 MPa |
| Elastizitätsmodul (Zug) | 750 MPa |
| Bruchdehnung | >50 % |
| Druckfestigkeit | 17 MPa |
| Härte | Shore D 60 |
| Kerbschlagzähigkeit | 115 kJ/m² |
Typische physikalische und thermische Eigenschaften
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Dichte | 0,93 g/cm³ |
| Maximale Dauergebrauchstemperatur | 80 °C |
| Maximale Kurzzeittemperatur | 120 °C |
| Minimale Einsatztemperatur | -200 °C |
| HDT (1,8 MPa) | 42 °C |
| Schmelzpunkt oder Glasübergang | 135 °C |
| Längenausdehnung | 200 µm/m·K |
| Wärmeleitfähigkeit | 0,4 W/m·K |
| Wasseraufnahme (24 h) | <0,01 % |
| Wasseraufnahme (Sättigung) | <0,1 % |
| Durchschlagfestigkeit | 45 kV/mm |
| Brennbarkeit (UL 94) | HB |
Gewicht von Stab, Blech oder Rohr aus UHMW – ultrahochmolekulares Polyethylen (PE 1000) berechnen →
Reibung, Verschleiß und PV-Grenze
| Eigenschaft | Wert |
|---|---|
| Dynamischer Reibungskoeffizient gegen Stahl | 0,12 (dynamisch, trocken gegen Stahl (MCAM QTM 55007); Datenblatt der Version TIVAR 1000 EC (leitfähig)) |
| PV-Grenzwert (Druck × Geschwindigkeit) | 0,105 MPa·m/s (MCAM QTM 55007, trocken gegen Stahl, Sicherheitsfaktor 4:1 bereits angewendet; Original 3.000 psi·ft/min; Datenblatt TIVAR 1000 EC) |
| Abriebverschleißindex | 100 (TIVAR 1000 = 100) (Sand-Wasser-Schlamm-Test ISO 15527; niedriger = besser) |
PV und Reibung hängen von Prüfverfahren, Gegenlauffläche (Stahl, Edelstahl, Rauheit), Schmierung und dem Sicherheitsfaktor des jeweiligen Herstellers ab: Werte nur aus derselben Quelle vergleichen und bei kritischen Anwendungen durch Versuche bestätigen.
Chemische Beständigkeit
| Medium | Beständigkeit |
|---|---|
| Säuren | Gut (eingeschränkt bei starken Oxidationsmitteln) |
| Basen (Laugen) | Ausgezeichnet |
| Lösungsmittel | Gut; Ketone/Ester eingeschränkt; chlorierte akzeptabel (MCAM) |
| Kohlenwasserstoffe und Öle | Aromaten nicht zulässig (verursachen Quellung); Aliphaten akzeptabel |
| Dampf und Heißwasser | Eingeschränkt (Temperatur) |
Lieferformen und Abmessungen
- Platte
- Stab (Rundstange)
- Extrudierte Profile
- Warmgepresste Platten
- Rohmaterial: Stab (Rundstange), Platte und Rohr, auf Maß zugeschnitten
- Gefertigtes Teil nach Zeichnung oder Muster, in derselben Reihenfolge wie die Metallteile
- Chargen-Konformitätszeugnis; Erklärung nach FDA/EU 10/2011, wenn die Sorte dies zulässt
Einsatztemperatur, Zerspanung und Montage
| Punkt | Übliche Praxis |
|---|---|
| Einsatztemperatur | Dauerbetrieb bis 80 °C, kurzzeitige Spitzen bis 120 °C; Minimum -200 °C (unbelastet; unter Last durch HDT und Kriechen begrenzt). |
| Glühen (Spannungsabbau) | Spannungsarmglühen großer Teile vor der Bearbeitung. |
| Kleben und Schweißen | Mit Heizelement schweißbar (mit Vorsicht); ohne Oberflächenbehandlung (Flamme oder Plasma) nicht klebbar. |
| Zerspanung | Lässt sich mit scharfem Werkzeug leicht bearbeiten; hohe Wärmeausdehnung, daher Spiel vorsehen. |
Typische Anwendungen
- Kettenführungen, Profile und Verschleißleisten für Förderer
- Auskleidungen für Silos, Rutschen und Ladeflächen (Schüttgutfluss)
- Abstreifer, Sternräder und Füllschnecken
- Schneidbretter und Teile für die Lebensmittelindustrie
- Schiffsfender und Bergbauteile
Alternativen: Gießnylon, wenn mehr Steifigkeit und Temperatur gefragt sind; POM für Präzisionsteile; PE-HD für Platten ohne Verschleißanforderung.
Häufig gestellte Fragen
Welche Normen gelten für UHMW?
Harz: ASTM D4020*. Platten und Stäbe (PE-HD und PE-UHMW): ISO 15527*. Lebensmittelkontakt: FDA 21 CFR 177.1520; EU 10/2011. Gefertigtes Teil nach Zeichnung: Toleranz nach ISO 2768 oder gemäß Zeichnung.
Bis zu welcher Temperatur kann UHMW eingesetzt werden?
Dauerbetrieb bis 80 °C, kurzzeitige Spitzen bis 120 °C; Minimum -200 °C (unbelastet; unter Last durch HDT und Kriechen begrenzt).
Welche Werkstoffe können UHMW ersetzen?
Gießnylon, wenn mehr Steifigkeit und Temperatur gefragt sind; POM für Präzisionsteile; PE-HD für Platten ohne Verschleißanforderung.
Sind UHMW und PE-HD dasselbe?
Nein. Beide sind Polyethylen, aber UHMW hat eine deutlich höhere Molmasse: Es ist wesentlich abrieb- und schlagfester. PE-HD ist günstiger und eignet sich für Platten, Tanks und Bretter ohne Verschleiß.
Kann UHMW mit Lebensmitteln verwendet werden?
Ja, die Naturqualität entspricht FDA (21 CFR 177.1520) und EU 10/2011. Die Chargenerklärung anfordern.
Wo kann man UHMW in Brasilien kaufen?
Dustre liefert UHMW als Stab, Blech, Rohr, Block sowie als geschmiedete oder zerspante Teile, vorbehaltlich der Verfügbarkeit und mit Qualitätszeugnis. Hauptsitz in Osasco/SP, Niederlassungen in Joinville/SC und Baixo Guandu/ES, Lieferung in ganz Brasilien. Für ein Angebot schreiben Sie Helena, unserer Assistentin, per WhatsApp unter +55 11 98649-0075 oder an [email protected].
