PE plast

Polyetylen je semikrystalický termoplast s nízkou hustotou, minimální absorpcí vlhkosti a vysokou odolností proti působení chemických látek. Ve srovnání s konstrukčními plasty, jako jsou PA6, POM nebo PET, má nižší tuhost a omezenější teplotní odolnost. Jeho hlavními výhodami jsou však houževnatost, odolnost proti nárazu, nízké tření a schopnost pracovat ve vlhkém, prašném nebo chemicky náročném prostředí.

Materiál je elektricky izolační, nepodléhá korozi a díky hladkému povrchu se snadno čistí. Certifikované varianty lze používat také v potravinářství, farmacii a balicí technice. Vhodnost pro přímý kontakt s potravinami musí být vždy doložena dokumentací ke konkrétnímu materiálu, barvě a výrobní šarži. Některé potravinářské druhy PE 1000 splňují požadavky evropských předpisů i amerických pravidel FDA.

PE 300 – vysokohustotní polyetylen

PE 300 se označuje také jako PE-HD nebo HDPE. Jde o základní technický typ polyetylenu, který nabízí dobrou chemickou odolnost, velmi nízkou absorpci vody a dobrou svařitelnost.

Materiál se používá především pro výrobu nádrží, van, potrubních součástí, pracovních desek, ochranných obkladů, krytů a dalších svařovaných konstrukcí. Vhodný je také pro méně mechanicky namáhané obráběné součásti.

Ve srovnání s PE 500 a PE 1000 má nižší odolnost proti abrazi a méně výrazné kluzné vlastnosti. Výhodou je však příznivá cena, snadné zpracování a dostupnost v široké nabídce desek, tyčí a svařovacích drátů. Polystone G je například výrobcem uváděn jako PE-HD neboli PE 300 vhodný pro chemická zařízení a konstrukci nádrží.

PE 500 – vysokomolekulární polyetylen

PE 500, označovaný také jako PE-HMW, má vyšší molekulovou hmotnost než PE 300. Díky tomu dosahuje lepší rázové houževnatosti, odolnosti proti poškrábání, pořezání a mechanickému opotřebení.

Používá se pro vodicí lišty, řezné podložky, kluzné desky, válečky, podložky, pracovní plochy a další součásti vystavené střednímu mechanickému zatížení. Často představuje cenově a technicky vyvážený kompromis mezi PE 300 a PE 1000.

PE 500 je vhodný také pro potravinářské provozy, kde se využívá například pro krájecí desky, pracovní plochy a součásti zpracovatelských linek. Konkrétní provedení musí mít odpovídající certifikaci pro zamýšlený způsob použití. Materiály Polystone D a Robalon L jsou například nabízeny jako varianty PE 500 s dobrými mechanickými a kluznými vlastnostmi.

PE 1000 – ultravysokomolekulární polyetylen

PE 1000 se označuje také jako PE-UHMW, UHMW-PE nebo UHMWPE. Jde o polyetylen s ultravysokou molekulovou hmotností, který vyniká mimořádnou odolností proti abrazi, vysokou rázovou houževnatostí a velmi nízkým součinitelem tření.

Materiál se používá zejména v místech, kde dochází ke klouzání, nárazům, opotřebení nebo problémům s tokem sypkých materiálů. Typickými aplikacemi jsou:

• vodicí lišty a řetězová vedení,
• kluzné pásy a desky,
• dopravníkové komponenty,
• válečky, kladky a vodicí kola,
• ložisková pouzdra,
• obložení násypek a zásobníků,
• otěruvzdorné vložky,
• shrnovací a stírací prvky,
• hvězdice a šneky plnicích linek,
• součásti pracující při nízkých teplotách.

PE 1000 kombinuje vysokou odolnost proti opotřebení a korozi, nízké povrchové tření a vynikající odolnost proti nárazu. Výrobci jej proto doporučují například pro pouzdra, ložiska, řetězová vedení, ozubená kola, válečky, stěrky a obložení dopravních zařízení.

Kluzné vlastnosti a odolnost proti opotřebení

PE 500 a zejména PE 1000 mají velmi dobré kluzné vlastnosti. V řadě aplikací mohou pracovat bez pravidelného mazání, čímž se omezuje ulpívání prachu a dalších nečistot.

Nízký součinitel tření pomáhá snižovat spotřebu energie, hlučnost a opotřebení protilehlých dílů. Polyetylen se proto často používá místo kovových vodicích prvků, zejména v dopravníkové, balicí a manipulační technice.

Pro náročné kluzné aplikace jsou dostupné také modifikované varianty s přísadami dále snižujícími tření nebo zvyšujícími odolnost proti opotřebení. Volba konkrétního typu závisí na zatížení, rychlosti pohybu, protilehlém materiálu, teplotě a případném mazání.

Chemická odolnost polyetylenu

Polyetylen velmi dobře odolává vodě, vodným roztokům solí, mnoha kyselinám, zásadám, čisticím prostředkům a dalším běžným chemickým látkám. Díky tomu se používá v chemickém průmyslu, čistírnách odpadních vod, galvanovnách, laboratořích a při výrobě nádrží.

Přesná chemická odolnost však závisí na druhu média, jeho koncentraci, provozní teplotě, mechanickém zatížení a délce kontaktu. Opatrnost je nutná zejména u silných oxidačních látek a některých rozpouštědel nebo uhlovodíků při zvýšených teplotách.

Pro chemicky náročné aplikace je proto nutné kompatibilitu vždy ověřit podle materiálového listu a tabulky chemické odolnosti konkrétního výrobce.

Odolnost proti vodě a vlhkosti

PE prakticky neabsorbuje vzdušnou vlhkost a má velmi nízkou nasákavost. Na rozdíl od polyamidu PA6 proto jeho mechanické vlastnosti a rozměry nejsou významně ovlivňovány běžnou vlhkostí prostředí.

Díky této vlastnosti je vhodný pro použití ve venkovním prostředí, ve vodárenských provozech, potravinářství, zemědělství a dalších aplikacích, kde materiál přichází do styku s vodou nebo častým mytím.

Pro dlouhodobé venkovní použití je vhodné zvolit černou nebo jinak UV stabilizovanou variantu. Standardní přírodní PE může při dlouhodobém působení slunečního záření postupně degradovat.

Polyetylen pro potravinářství

Vybrané typy PE 300, PE 500 a PE 1000 jsou dostupné v provedení vhodném pro přímý kontakt s potravinami. Používají se například pro:

• krájecí a pracovní desky,
• vodicí lišty,
• dopravníkové prvky,
• válečky,
• hvězdice,
• šneky,
• stěrky,
• plnicí a balicí stroje,
• součásti zařízení na zpracování masa, ryb, pečiva nebo mléčných výrobků.

V potravinářských a farmaceutických provozech se používají také modré, opticky detekovatelné nebo kovově detekovatelné varianty. Ty usnadňují odhalení případných částic materiálu ve výrobku.

Označení „potravinářský polyetylen“ není dostatečné bez konkrétní dokumentace. Před použitím je nutné ověřit prohlášení o shodě, typ potraviny, délku kontaktu, provozní teplotu a případná omezení vztahující se k barvě materiálu.

Antistatický, vodivý a ESD polyetylen

Standardní polyetylen je elektricky izolační a může na svém povrchu hromadit elektrostatický náboj. V prostředí s jemným prachem, elektronikou nebo hořlavými látkami to může představovat provozní riziko.

Pro tyto aplikace jsou dostupné modifikované varianty:

• antistatický PE,
• elektrostaticky disipativní PE neboli ESD,
• elektricky vodivý PE.

Tyto materiály se používají například pro vodicí lišty, obložení, pracovní plochy, dopravníkové díly a součásti zařízení citlivých na vznik elektrostatického náboje. Přesný elektrický odpor musí odpovídat požadavkům konkrétní aplikace. Uhlíkem plněné varianty Tivar jsou například určené k omezení hromadění elektrického náboje na opotřebovávaných plochách.

Regenerovaný polyetylen

Regenerovaný nebo recyklovaný polyetylen se vyrábí s využitím znovu zpracovaného materiálu. Je vhodný pro technické aplikace, u kterých není vyžadována certifikace pro kontakt s potravinami, přesně definované složení nebo maximální úroveň mechanických vlastností.

Používá se například pro:

• ochranné podložky,
• kluzné pásy,
• opěrné desky,
• obložení,
• dopravníkové díly,
• stavební a zemědělské aplikace,
• cenově úsporné strojní součásti.

Vlastnosti regenerovaného PE se mohou lišit podle podílu a původu recyklovaného materiálu. Pro přesné, bezpečnostně významné nebo silně namáhané díly je proto vhodnější materiál s jasně definovaným složením. Výrobci nabízejí recyklované varianty PE 500 i PE 1000 například pro lišty, válečky, dopravníky, násypky a otěrové desky.

Výhody technického plastu PE

Mezi hlavní výhody polyetylenu patří:

• velmi dobrá chemická odolnost,
• minimální absorpce vody,
• vysoká rázová houževnatost,
• dobré až vynikající kluzné vlastnosti,
• odolnost proti abrazi, zejména u PE 1000,
• nízká hmotnost,
• odolnost proti korozi,
• elektrická izolační schopnost,
• dobrá obrobitelnost,
• nízká hlučnost při provozu,
• dostupnost potravinářských a speciálních variant,
• možnost použití při velmi nízkých teplotách.

Omezení technického plastu PE

Při návrhu součástí je nutné zohlednit také některá omezení:

• nižší tuhost než u PA6, POM nebo PET,
• vyšší tepelná roztažnost,
• omezená dlouhodobá teplotní odolnost,
• možnost deformace při dlouhodobém zatížení,
• obtížné lepení a lakování,
• horší rozměrová přesnost při změnách teploty,
• nutnost UV stabilizace při dlouhodobém venkovním použití,
• nižší pevnost závitů a tenkých konstrukčních prvků.

Polyetylen proto není automaticky vhodný pro každý přesný nebo silně zatížený díl. V některých aplikacích může být výhodnější PA6, POM, PET, PTFE nebo jiný konstrukční plast.

CNC obrábění polyetylenu

PE lze obrábět běžnými technologiemi, jako jsou:

• CNC frézování,
• CNC soustružení,
• vrtání,
• řezání,
• hoblování,
• gravírování,
• svařování u vhodných typů PE.

Při obrábění je důležité používat ostré nástroje, zajistit dobrý odvod třísek a omezit vznik nadměrného tepla. Polyetylen má nízkou tuhost a relativně vysokou tepelnou roztažnost, takže se při nevhodném upnutí nebo obrábění může deformovat.

U přesných součástí je nutné zohlednit provozní teplotu, zatížení a požadované tolerance. Při výrobě rozměrných nebo tenkostěnných dílů může být vhodné provádět obrábění v několika krocích a mezi jednotlivými operacemi nechat materiál stabilizovat.

Z desek, tyčí, bloků a profilů lze vyrábět jednotlivé kusy, prototypy, náhradní díly i malé a střední série bez nutnosti investovat do vstřikovací formy.

Typické výrobky z polyetylenu

Z technického plastu PE lze vyrábět například:

• vodicí a kluzné lišty,
• řetězová vedení,
• kluzné desky,
• válečky a kladky,
• ozubená kola a řetězová kola,
• pouzdra a ložiskové prvky,
• podložky a distanční kroužky,
• hvězdice plnicích linek,
• šneky a dopravníkové díly,
• stěrky a shrnovací prvky,
• obložení násypek a zásobníků,
• krájecí a pracovní desky,
• ochranné a opěrné podložky,
• nádrže a svařované konstrukce,
• atypické díly podle výkresu nebo vzorku.