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Was ist PE-UHMW und welche Eigenschaften hat es?
Polyethylen (PE) ist ein thermoplastischer Kunststoff, auch Thermoplast genannt. Derartiges Material lässt sich innerhalb eines bestimmten Temperaturbereichs verformen. Und das immer wieder: Deshalb ist Polyethylen leicht wiederverwendbar. Vorausgesetzt, das Material wird nicht durch Überhitzung zersetzt. Allerdings weisen recycelte Chargen eine geringere Qualität auf und müssen deshalb als Regenerate kenntlich gemacht werden.
Die Formgebung erfolgt überwiegend im Spritzgießverfahren oder auch mittels Extrusion. Dabei lassen sich Teile mit engen Toleranzen und sehr geringen Rautiefen fertigen. PE-Erzeugnisse besitzen unterschiedlich stark ausgeprägte Eigenschaften. Entscheidend ist dabei ihr molekularer Aufbau. So gibt es Produkte mit schwach verzweigten Polymerketten und mit stark verzweigten Polymerketten. Je nach Ausführung kann PE hart oder weich sein. Auch Wachse und Fette lassen sich daraus herstellen.
Die Kurzbezeichnung PE-UHMW steht für Polyethylen-Ultra-High-Molecular-Weight. Das heißt, dass diese PE-Variante ultrahochmolekular aufgebaut ist. Sie schmilzt bei 135 Grad Celsius (Prüfmethode nach ISO 3146) und hält dauerhaft einer oberen Gebrauchstemperatur in der Luft von rund 80 Grad stand. Die untere Gebrauchstemperatur liegt bei –200 Grad. PE-UHMW ist sehr verschleiß- und abriebfest. Und zwar umso mehr, je höher das Molekulargewicht ist. Diese Robustheit macht PE-UHMW für viele strapaziöse Anwendungsfälle interessant.
- Es gilt als unempfindlichster Kunststoff überhaupt. Teils ist es sogar widerstandsfähiger als Metalle wie Kohlenstoffstahl, Edelstahl oder Bronze.
- Zugleich ist ultrahochmolekulares Polyethylen sehr schlagfest. Auch bei sehr niedrigen Temperaturen tief im Minusbereich.
- Der Reibungskoeffizient ist sehr niedrig. In Verbindung mit einer guten Selbstschmierung führt das zu einer außerordentlich hohen Gleitfähigkeit. Sie verleiht dem Material eine starke Verschleißfestigkeit, die wiederum energiesparende Effekte erzielt.
- Polyethylen mit ultrahohem Molekulargewicht weist eine gute chemische Korrosionsbeständigkeit auf. Mit Ausnahme von konzentrierter Salpetersäure und konzentrierter Schwefelsäure korrodiert sie nicht in Laugen- und Säurelösungen und kann in konzentrierter Salzsäure bei einer Temperatur von bis zu 80 Grad verwendet werden.
- PE-UHMW quillt sehr leicht in aromatischen oder halogenierten Materialien (insbesondere bei höheren Temperaturen).
- Es hat eine sehr niedrige Wasserabsorptionsrate, absorbiert kaum Wasser, quillt nicht darin und hat eine viel geringere Wasserabsorption als Nylon.
- Die elektrische Isolation ist in einem weiten Temperatur- und Frequenzbereich sehr gut.
Weitere Merkmale von PE-UHMW sind: Widerstandsfähigkeit gegenüber Korrosion, Dimensionsstabilität, Geräuschdämpfung, Spannungsrissbeständigkeit, Wetter- und Alterungsbeständigkeit, Unempfindlichkeit gegenüber Gamma- und Röntgenstrahlung sowie eine physiologische Unbedenklichkeit (Lebensmittelzulassungen z. B. nach FDA).
Einsatzgebiete von PE-UHMW
Die Eigenschaften von PE-UHMW machen es für viele Branchen interessant. Neben industriellen Anwendungsfällen kommt es auch in medizinischen Bereich zum Einsatz. Dort wird es unter anderem für Endoprothesen oder in Form von Fasern als chirurgisches Nähmaterial genutzt.
Ansonsten findet es beispielsweise Verwendung als:
- innere Verkleidungen
- Förderschnecken
- Pumpenteile
- Gleitelemente
- Zahnräder
- Walzen
- Transportvorrichtungen
- Schienensysteme
- Isolierungen
- Ladungs- und Werkstückträger
- Betonschutzplatten
- Schalungsplatten
- Rammschutz
- Verpackungen
In diesen und anderen Formen kommt PE-UHMW in folgenden Branchen zum Einsatz:
- Maschinen- und Anlagenbau
- Teich- und Gartenbau
- Abfüll- und Getränkeindustrie
- Verpackungs- und Lebensmittelindustrie
- Agrartechnik
- Chemie- und Papierindustrie
- Elektroindustrie
- Fördertechnik
- Schüttgut- und Bergbautechnik
- Hafenbau (auch Offshore)
Zu beachten ist gegebenenfalls, dass PE-UHMW trotz allgemeiner Widerstandsfähigkeit sehr kratzempfindlich ist. Deshalb ist es eher nicht für optisch anspruchsvolle Einsatzbereiche geeignet.
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Platten aus PE-UHMW kaufen
Wer PE-UHMW kaufen möchte, findet in Deutschland zahlreiche Hersteller und Vertriebe. Sie bieten den Kunststoff häufig als Halbzeug in Form von Platten aus ultrahochmolekularem Polyethylen an.
Dabei ist das Material in unterschiedlichen Dimensionen erhältlich. So gibt es beispielsweise Platten mit einer Stärke von 10 bis 60 Millimeter, mit einer Breite von 500 bis 1.000 Millimeter sowie in einer Länge von 1.000 bis 2.000 Millimeter. Geliefert wird PE-UHMW sowohl in Standardmaßen als auch in individuellen Zuschnitten.
Je nach Abmessungen und Qualität unterscheiden sich die Preise. So kann eine schwarz eingefärbte Platte mit den Maßen 25 Millimeter mal 1.000 Millimeter mal 2.000 Millimeter rund 600 Euro kosten – zuzüglich Mehrwertsteuer und Lieferung.
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