UHMW – polyéthylène à masse molaire ultra-élevée (PE 1000)
Le plastique le plus résistant à l'abrasion et aux chocs, jusqu'à 80 °C
L'UHMW (UHMWPE, PE 1000) a des chaînes si longues qu'il ne s'écoule pas comme un thermoplastique ordinaire : il est moulé par compression en plaques et en barres. Le résultat est le plastique le plus résistant à l'abrasion par glissement et aux chocs, avec un faible frottement et une absorption d'eau nulle. La limite est la température : environ 80 °C en service continu.
Désignations et équivalences
| Système | Désignation |
|---|---|
| Sigle (ISO 1043) | PE-UHMW (PE 1000) |
| Appellations commerciales | TIVAR 1000 (MCAM); Polystone M (Roechling) |
Normes par forme de produit
| Forme | Norme |
|---|---|
| Résine | ASTM D4020* |
| Plaques et barres (PE-HD et PE-UHMW) | ISO 15527* |
| Contact alimentaire | FDA 21 CFR 177.1520 ; UE 10/2011 |
| Pièce usinée sur plan | Tolérance ISO 2768 ou selon le plan |
Composition et charges
Composition nominale
| Composant | Teneur |
|---|---|
| PE-UHMW | 100 % (naturel) |
| Nuances spéciales | antistatique, chargé verre, régénéré (PE 1000 R) |
Propriétés mécaniques
Valeurs typiques du catalogue du fabricant de demi-produits, à 23 °C ; méthodes ISO/ASTM selon la source
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Résistance à la traction | 19 MPa |
| Module d'élasticité (traction) | 750 MPa |
| Allongement à la rupture | >50 % |
| Résistance à la compression | 17 MPa |
| Dureté | Shore D 60 |
| Résilience sur éprouvette entaillée | 115 kJ/m² |
Propriétés physiques et thermiques typiques
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Masse volumique | 0,93 g/cm³ |
| Température maximale de service continu | 80 °C |
| Température maximale de courte durée | 120 °C |
| Température minimale de service | -200 °C |
| HDT (1,8 MPa) | 42 °C |
| Point de fusion ou transition vitreuse | 135 °C |
| Dilatation thermique linéaire | 200 µm/m·K |
| Conductivité thermique | 0,4 W/m·K |
| Absorption d'eau (24 h) | <0,01 % |
| Absorption d'eau (saturation) | <0,1 % |
| Rigidité diélectrique | 45 kV/mm |
| Inflammabilité (UL 94) | HB |
Frottement, usure et limite PV
| Propriété | Valeur |
|---|---|
| Coefficient de frottement dynamique sur acier | 0,12 (dynamique, à sec sur acier (MCAM QTM 55007) ; fiche technique de la version TIVAR 1000 EC (conductrice)) |
| Limite PV (pression × vitesse) | 0,105 MPa·m/s (MCAM QTM 55007, à sec sur acier, coefficient de sécurité 4:1 déjà appliqué ; valeur d'origine 3.000 psi·ft/min ; fiche technique TIVAR 1000 EC) |
| Indice d'usure par abrasion | 100 (TIVAR 1000 = 100) (essai à la boue sable/eau ISO 15527 ; plus bas = meilleur) |
Le PV et le frottement dépendent de la méthode d'essai, de la surface antagoniste (acier, inox, rugosité), de la lubrification et du coefficient de sécurité de chaque fabricant : comparez des valeurs issues de la même source et confirmez par essai dans les applications critiques.
Résistance chimique
| Milieu | Résistance |
|---|---|
| Acides | Bonne (limitée dans les oxydants forts) |
| Bases (alcalis) | Excellente |
| Solvants | Bonne ; cétones/esters limités ; chlorés acceptables (MCAM) |
| Hydrocarbures et huiles | Aromatiques inacceptables (provoquent un gonflement) ; aliphatiques acceptables |
| Vapeur et eau chaude | Limitée (température) |
Formes et dimensions en stock
- Plaque
- Barre ronde
- Profilés extrudés
- Plaques moulées par compression
- Matière brute : barre ronde, plaque et tube, coupés à la dimension
- Pièce usinée sur plan ou sur échantillon, dans les mêmes conditions que les pièces métalliques
- Certificat de conformité du lot ; déclaration FDA/UE 10/2011 lorsque la nuance le permet
Température de service, usinage et assemblage
| Élément | Pratique courante |
|---|---|
| Température de service | Service continu jusqu'à 80 °C, pointes brèves jusqu'à 120 °C ; minimum -200 °C (sans charge ; sous charge, limité par le HDT et le fluage). |
| Recuit (détensionnement) | Recuit de détente des grandes pièces avant l'usinage. |
| Collage et soudage | Peut être soudé par miroir chauffant (avec précaution) ; non collable sans traitement de surface (flamme ou plasma). |
| Usinage | S'usine facilement avec un outil bien affûté ; forte dilatation thermique, il faut donc prévoir du jeu. |
Applications typiques
- Guides de chaîne, profilés et bandes d'usure pour convoyeurs
- Revêtements pour silos, goulottes et bennes de camion (écoulement de vrac)
- Racleurs, étoiles et vis de remplissage
- Planches à découper et pièces pour l'industrie alimentaire
- Défenses marines et pièces pour l'exploitation minière
Alternatives : Nylon coulé lorsqu'il faut plus de rigidité et de température ; POM pour les pièces de précision ; PEHD pour les plaques sans exigence d'usure.
Questions fréquentes
Quelles normes couvrent UHMW ?
Résine: ASTM D4020*. Plaques et barres (PE-HD et PE-UHMW): ISO 15527*. Contact alimentaire: FDA 21 CFR 177.1520 ; UE 10/2011. Pièce usinée sur plan: Tolérance ISO 2768 ou selon le plan.
Jusqu'à quelle température UHMW peut-il être utilisé ?
Service continu jusqu'à 80 °C, pointes brèves jusqu'à 120 °C ; minimum -200 °C (sans charge ; sous charge, limité par le HDT et le fluage).
Quels matériaux peuvent remplacer UHMW ?
Nylon coulé lorsqu'il faut plus de rigidité et de température ; POM pour les pièces de précision ; PEHD pour les plaques sans exigence d'usure.
UHMW et PEHD, est-ce la même chose ?
Non. Les deux sont du polyéthylène, mais l'UHMW a une masse molaire bien supérieure : il est beaucoup plus résistant à l'abrasion et aux chocs. Le PEHD est moins cher et convient aux plaques, cuves et planches sans usure.
L'UHMW peut-il être utilisé avec des aliments ?
Oui, la nuance naturelle est conforme à la FDA (21 CFR 177.1520) et à l'UE 10/2011. Demandez la déclaration du lot.
Où acheter UHMW au Brésil ?
Dustre fournit UHMW en barres, tôles, tubes, blocs et pièces forgées ou usinées, selon disponibilité, avec certificat de qualité. Siège à Osasco, SP (Brésil), filiales à Joinville (SC) et Baixo Guandu (ES), avec livraison dans tout le Brésil. Pour un devis, écrivez à Helena, notre assistante sur WhatsApp au +55 11 98649-0075, ou à [email protected].
