Polietilen (PE) Hakkında Bilmeniz Gereken Her Şey
PE nedir ve bunun için ne kullanılır?
Polietilen, değişken kristal yapılı termoplastik bir polimerdir ve belirli türe bağlı olarak son derece geniş bir uygulama yelpazesine sahiptir. Dünyada en yaygın üretilen plastiklerden biridir (her yıl dünya çapında on milyonlarca ton üretilmektedir). PE'yi böylesine başarılı kılan ticari süreç (Ziegler-Natta katalizörleri) 1950'lerde Alman ve İtalyan bilim adamları Karl Ziegler ve Giulio Natta tarafından geliştirildi.
Polietilen için, belirli türlerin az çok iyi uyarlanmış geniş bir uygulama yelpazesi vardır. Genel olarak, Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDPE) çok daha kristaldir, çok daha yüksek bir yoğunluğa sahiptir ve genellikle Düşük Yoğunluklu Polietilen'den (LDPE) tamamen farklı koşullarda kullanılır. Örneğin LDPE, bakkaliye torbaları veya plastik sargı gibi plastik ambalajlarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Buna karşın HDPE, inşaatta (örneğin bir tahliye borusu olarak kullanımı) ortak uygulamalar içerir. Ultrahigh Moleküler Ağırlıklı Polietilen (UHMW), tıbbi cihazlar ve kurşun geçirmez yelek gibi konularda yüksek performanslı uygulamalara sahiptir.
Farklı Polietilen Türleri Nelerdir?
Polietilen çoğunlukla, LDPE, LLDPE, HDPE ve Ultra yüksek Molekül Ağırlığı Polipropilenini içeren birkaç ana bileşenden birine sınıflandırılır. Diğer değişkenler arasında, Orta Yoğunluklu Polietilen (MDPE), Ultra düşük molekül ağırlıklı polietilen (ULMWPE veya PE-WAX), Yüksek moleküler ağırlıklı polietilen (HMWPE), Yüksek yoğunluklu çapraz bağlı polietilen (HDXLPE), Çapraz bağlı polietilen (PEX veya XLPE), Çok düşük yoğunluklu polietilen (VLDPE) ve Klorlu polietilen (CPE).
Düşük Yoğunluklu Polietilen (LDPE), alışveriş torbaları gibi plastik film uygulamalarına özellikle uygun olan çok özel akış özelliklerine sahip çok esnek bir malzemedir. LDPE yüksek sünekliğe sahiptir, ancak düşük çekme mukavemeti gerçek dünyada gergin olduğunda esnetme eğilimi ile kendini gösterir.
Doğrusal Düşük Yoğunluklu Polietilen (LLDPE) LDPE'ye çok benzer; eklenen avantajı, LLDPE'nin özelliklerinin formül bileşenlerini ayarlayarak değiştirilebileceğini ve LLDPE için genel üretim sürecinin LDPE'den daha az enerji yoğunluğa sahip olduğunu ekledi.
Yüksek Yoğunluklu Polietilen (HDPE) güçlü, yüksek yoğunluklu, orta derecede sert plastik ve son derece kristal yapılı bir plastiktir. Süt kutuları, çamaşır deterjanları, çöp bidonları ve kesme tahtaları için sıklıkla bir plastik olarak kullanılır.
polietilen-HDPE-trashcan.png
Ultra Yüksek Moleküler Ağırlıklı Polietilen (UHMW), polietilenin yoğunluğu, molekül ağırlıkları genellikle HDPE'den büyüktür. Gerilme mukavemetleri çelikten bir kaç kat fazla olan iplikler haline çevrilebilir ve sıklıkla kurşun geçirmez yelek gibi yüksek performanslı ekipmanlara dahil edilir.
Polietilenin Özellikleri Nedir?
Bunun için neyin kullanıldığını bildiğimize göre, Polietilen'in bazı temel özelliklerini inceleyelim. PE, "termoplastik" yerine "termoplastik" olarak sınıflandırılır ve adı, plastiklerin ısıyı yanıt verme biçimiyle ilgisi vardır. Termoplastik malzemeler erime noktalarında sıvı olurlar (sırasıyla LDPE ve HDPE durumunda 110-130 ° C). Termoplastiklerin önemli bir özelliği, erime noktalarına kadar ısıtılabilmesi, soğutulması ve önemli bir bozulma olmadan tekrar ısıtılabilmesidir. Yanma yerine, polietilen sıvılaştırma gibi termoplastikler sayesinde kolaylıkla [enjeksiyon kalıplı] ve daha sonra geri dönüştürülebilmeleri sağlanır. Aksine, termoset plastikleri sadece bir kez ısıtılabilir (tipik olarak enjeksiyon kalıplama işlemi sırasında). İlk ısıtma işlemi, termoset malzemelerinin ayarlanmasına (2 parçalı bir epoksiya benzer şekilde) neden olur, bu da tersine çevrilmeyen bir kimyasal değişiklik ile sonuçlanır. Termoset plastiklerini ikinci kez yüksek sıcaklığa ısıtmaya çalıştıysanız, yanması yeter. Bu özellik, termoset malzemelerini geri dönüşüm için zayıf adaylar yapar.
Prototip Bölümünüz İçin Doğru Plastik Bulun
Farklı polietilen türleri kristal yapılarında geniş değişkenlik arzeder. Bir plastik daha az kristal halde (daha amorf), kademeli yumuşama eğilimi o kadar çoktur (yani, cam geçiş sıcaklığı ile erime noktası arasında daha geniş bir aralığa sahiptirler). Buna karşın, kristalin plastikler, katıdan sıvıya doğru oldukça keskin bir geçiş gösterir.
Polietilen, tek bir monomer oluşumundan (bu durumda etilen: CH2 = CH2) oluşması bakımından bir homopolimerdir.
Polietilen neden bu kadar sık kullanılır?
Polietilen inanılmaz faydalı bir emtia plastiktir. PE varyantlarının çeşitliliği nedeniyle geniş bir uygulama yelpazesine dahil edilmiştir. Belirli bir uygulama için gerekli olmadığı sürece, Creative Mechanisms'de tasarım sürecinin bir parçası olarak Polietilen kullanmıyoruz. Bazı projelerde, PE'de sonunda seri üretilecek bir parça, ABS gibi diğer daha prototip dostu malzemelerle prototiplendirilebilir.
PE, 3B basılabilir malzeme olarak mevcut değildir. CNC işlenmiş veya vakumla oluşturulmuş olabilir.
PE nasıl yapılır?
Polietilen, diğer plastikler gibi hidrokarbon yakıtların (bu durumda etan) "fraksiyon" olarak adlandırılan daha katı gruplara damıtılması ile başlar; bazıları plastik (genellikle polimerizasyon veya polikondensasyon yoluyla) üretmek için diğer katalizörlerle birleştirilir. Süreci daha ayrıntılı okuyabilirsiniz.
CNC ve 3D Yazıcılarda Prototip Geliştirmek İçin PE:
PE, levha stoklarında, çubuklarda ve hatta çeşitli şekillerde (LDPE, HDPE vb.) Çok özel şekillerde mevcuttur, bu da bir değirmende veya torna tezgahında çıkarma işlemi için iyi bir adaydır. Renkler genellikle beyaz ve siyahla sınırlıdır.
PE şu an FDM veya başka herhangi bir 3B baskı işlemi için mevcut değil (en azından iki önemli tedarikçiden değil: Stratasys ve 3D Systems). PE, PP ile benzerdir, çünkü ile prototipleşmek zor olabilir. Prototip geliştirme sürecinizde kullanmanız gerekiyorsa, CNC işleme veya Vakum şekillendirme ile sıkışıp kalırsınız.
PE toksik mi?
Katı halde, hayır. Aslında, polietilen gıda işleme sürecinde sıklıkla kullanılır. Solunması ve / veya buharı veya sıvısı olarak deriye veya gözlere emilmesi durumunda (yani, imalat işlemleri sırasında) toksik olabilir. Özellikle ergimiş polimerlerin kullanım talimatlarına dikkatli olun ve yakından takip edin.
Polietilenin Dezavantajları Nelerdir?
Polietilen genellikle polipropilenten (benzer parça uygulamalarında kullanılabilir) daha pahalıdır. PE, yaşayan menteşeler için PP'den sonra birinci sırada en iyi seçimdir.
