Materiaaliopas
PE, polyeteeni
PE on muovien työjuhta. Sitkeä, hyvät liukuominaisuudet, kestää useimmat kemikaalit ja on riittävän edullinen isoihinkin osiin. Ryhmään mahtuu sekä suurkeittiön leikkuulaudan PE-HD että liukukiskon PE-1000, joka jauhaa raskasta materiaalia vuorokauden ympäri.
Mikä se on
PE, polyeteeni, on yksi käytetyimmistä muoveista sekä teollisuudessa että arjessa. Se on kestomuovi, joka liukuu hyvin, ei ime juuri lainkaan kosteutta eikä välitä hapoista, emäksistä tai suoloista tavanomaisina pitoisuuksina. Siksi PE on ensimmäinen valinta, kun tarvitaan kulutusta ja kemikaaleja kestävää materiaalia ilman teknisen erikoismuovin hintaa. Laatujen ero on ennen kaikkea molekyylipainossa: mitä raskaampi molekyyli, sitä parempi kulutuskestävyys.
Ominaisuudet
Materiaali ei tartu itseensä eikä muuhun
Kestää useimmat kemikaalit, hapot ja emäkset tavanomaisina pitoisuuksina
Ei ime juuri lainkaan kosteutta, mitat pitävät myös märässä ympäristössä
Sitkeä ja iskunkestävä, myös kylmässä
Helppo koneistaa, sahata, hitsata ja jyrsiä
Elintarvikehyväksytty soveltuvissa laaduissa
Yleiset käyttökohteet
PE:tä käytetään siellä missä kuluu, kastuu tai joudutaan tekemisiin kemikaalien kanssa. Tyypillisiä osia ovat elintarviketilojen leikkuulaudat ja työtasot, kuljettimien kulutuslevyt ja liukukiskot, taskujen ja kourujen verhoukset sekä ympäristö- ja prosessitekniikan säiliöt ja altaat. Kun asiakas hakee kestävää ja hyvin liukuvaa materiaalia, joka ei ruostu ja kestää painepesun, päädytään usein PE:hen. Materiaali on yleinen myös vesi- ja viemäritekniikassa, kaivonrenkaissa ja kaapelisuojissa, ja ulkona leikkipaikkojen osissa ja julkisivulevyissä.
Rajoitukset
PE ei ole korkean lämpötilan materiaali. Se pehmenee kauan ennen kuin teknisille muoveille kuten PEEK tai POM käy samoin, joten pidä se poissa kuumista paikoista. Se ei myöskään ole tarpeeksi jäykkää osiin, joilta vaaditaan tiukkoja toleransseja kuormituksessa, siihen POM sopii paremmin. Stabiloimaton raaka-aine kärsii ajan mittaan UV-säteilystä, joten aurinkoiseen ulkokäyttöön kannattaa valita UV-laatu. Liimaus on hankalaa liukkaalla pinnalla, mekaaninen kiinnitys tai hitsaus toimii paremmin. Muista myös palokäyttäytyminen: PE palaa kirkkaalla liekillä ja pisaroi, joten palovaatimusten kohteissa se ei ole oikea materiaali.
PE-laatumme kestävät jatkuvassa käytössä 80 °C. Alapää vaihtelee laatujen välillä paljon, noin -20 °C:sta PE-1000:n osalta aina kryogeenisiin lämpötiloihin asti, joten ota asia puheeksi kanssamme, jos osa tulee kylmään.
Laadut ja variantit
PE jaetaan laatuihin molekyylipainon ja käyttökohteen mukaan. Mitä raskaampi molekyyli, sitä parempi kulutuskestävyys. Ryhmään kuuluu sekä vakiolaatu PE-HD että raskaiden kulutusosien erittäin suurimolekyyliset laadut.
Peruslaadut
- PE-HD, suuren tiheyden polyeteeni (kirjoitetaan joskus HDPE). Yleisin laatu useimpiin kulutus- ja kemikaaliosiin, ja saatavana useimmissa muodoissa.
- PE-100, paineputkilaatu PE-putkiin paineluokissa (SDR). Vesi- ja prosessilinjojen putkiin ja putkenosiin.
- PE-500, yleisin materiaali keittiöissä, ravintolakeittiöissä ja tiloissa, joissa hygieniavaatimukset ovat kovat. Meiltä vain levynä.
- PE-1000, yleisin materiaali raskaissa kohteissa, esimerkiksi silloin kun teräsrakenteita suojataan kulumiselta. Erittäin suurimolekyylinen polyeteeni (UHMW), ryhmän paras kulutuskestävyys.
- PE Ultra, PE-1000:sta kehitetty laatu, jonka molekyylipaino on noin kaksinkertainen. Selvästi sitkeämpi ja paremmin kulutusta kestävä, saatavana myös antistaattisena versiona.
- PE Bulk, PE Ultran pohjalta kehitetty laatu: sama perusmateriaali, kohdennetut lisäaineet.
Lisäaineet ja variantit
- Bulk Bead, jossa mikroskooppiset lasikuulat parantavat kulutuskestävyyttä.
- Bulk MoS2, jossa molybdeenidisulfidi toimii kuivavoiteluaineena ja alentaa kitkaa.
- Bulk UV, antistaattinen versio. Nimi on jäänne lanseerauksesta: kaikki Bulk-laadut kestävät UV-säteilyä, ja tämän erottaa muista antistaattisuus. Alhaisen kitkan ja korkean kulutuskestävyyden tuovat lisäaineet ovat toimittajan omia.
- Reg, kierrätysmateriaalia siellä missä se sopii, esimerkiksi PE-1000 Reg.
Kaikkia laatuja ei ole kaikissa muodoissa, ja PE-laadut toimitetaan yleensä luonnonvärisinä tai mustina, ellei toisin mainita.
Koneistus
PE sahautuu, jyrsiytyy, porautuu ja hitsautuu helposti. Liimaus sen sijaan on hankalaa, pinta on niin liukas ettei liima tartu, joten hitsaus tai mekaaninen kiinnitys on oikea tie. Materiaali on pehmeää, joten terävät työkalut ja reilu lastunpoisto antavat siisteimmän jäljen.
Toimitettavat muodot
PE:tä on laajasti: levyt, pyörötangot, putket ja onttotangot sekä rulla, hitsauslanka ja Twin-Wall hitsattuihin rakenteisiin. Kaikkia laatuja ei ole kaikissa muodoissa, katso laadut yltä. Haluatko palan määrämittaan sahattuna? Syötä mitat VisualCutteriin, niin näet hinnan heti.
Syventävää tietoa
PE-1000 vai PE-HD kulutuslevyksi?
Bunkkereissa, kouruissa, taskuissa ja kuljettimissa kysymys on usein sama: tehdäänkö pohjalevy PE-1000:sta vai PE-HD:stä? Ratkaisevaa on hankaavuus, käyttöikä ja hinta käyttötuntia kohden, ei neliömetrin listahinta.
Ero on molekyylipainossa. PE-HD on noin 200 000 g/mol, kun taas PE-1000 (myös PE-UHMW) on 5-9 miljoonaa g/mol. Pitkät ketjut tekevät materiaalista niin sitkeää, että hankaavat partikkelit kimpoavat sen sijaan että leikkaisivat. Hiekkahankaustestissä (ISO 15527) PE-1000 kuluu 7-10 kertaa hitaammin kuin PE-HD, mikä käytännössä antaa 5-8 kertaa pidemmän käyttöiän märkää hiekkasoraa sisältävässä bunkkerissa.
PE-1000 Reg maksaa kilolta noin 1,8-2,2 kertaa enemmän kuin PE-HD Reg, mutta 7 kertaa pidemmän käyttöiän ansiosta käyttötuntikohtainen kustannus jää 70-75 prosenttia alemmas. Kun mukaan lasketaan vaihtoon kuluva aika ja tuotantoseisokit, säästö nousee usein yli 90 prosentin. Tämä edellyttää, että vaihdon ajoituksen ratkaisee kuluminen.
PE-HD on silti oikea valinta monessa tilanteessa:
- Ohuet osat, jotka taivutetaan tai lämpömuovataan. PE-1000 hitsautuu huonosti eikä taivu alle 5 mm:n paksuudessa.
- Lyhytaikaiset kohteet, joissa käyttöikä jää noin 12 kuukauteen eikä kuluminen ehdi mitoittavaksi tekijäksi.
- FDA-hyväksytyt elintarvikeosat, joihin PE-HD:tä on saatavana neitseellisenä laatuna ja täydellisin sertifikaatein.
PE-1000 taas on itsestäänselvyys rakennus- ja purkujätteen kuorma-autolavoissa, hiekkasiiloissa, sementin ruuvikuljettimissa ja murskaamojen pohjaverhouksissa. Kaikkialla missä hankaavat, tonneissa mitattavat virrat ovat arkea. Laske montako tuntia laitteisto seisoo vaihdon takia ja mitä tuotantoseisokki maksaa, niin laskelma selkenee.
Milloin kierrätetty PE-HD (Reg) riittää?
Reg on meidän päätteemme kierrätetylle polymeerille. Reg-materiaali myydään nykyisin 30-50 prosenttia halvemmalla kuin neitseellinen PE-HD, ja sen ilmastojalanjälki on noin 80 prosenttia pienempi. PE-1000 Reg ja PE-HD Reg ovat teollisuuden omaa kierrätysmateriaalia, siis ekstruusion, sahauksen ja ruiskuvalun hukkaa, joka rakeistetaan uudelleen ja puristetaan uusiksi levyiksi.
Raaka-aine on yleensä samaa laatua kuin neitseellinen granulaatti, mutta molekyylipaino on voinut laskea hieman lämpökierron takia. Se näkyy marginaalisesti alempana iskusitkeytenä ja hieman suurempana tiheyden vaihteluna erien välillä. Myötöraja ja kimmomoduuli ovat 5 prosentin sisällä neitseellisestä materiaalista. Väri on harvoin täysin tasainen: Reg-levyt toimitetaan harmaina, tummanvihreinä tai mustina, harvoin valkoisina.
Reg toimii erinomaisesti näissä:
- Kulutuslevyt bunkkereissa ja kouruissa, joissa Reg ja neitseellinen ovat käytännössä tasoissa.
- Leikkuulaudat teollisissa elintarviketiloissa, joissa ei ole suoraa kosketusta lopputuotteeseen.
- Ei-turvakriittiset rakenneosat kuten törmäyssuojat, välikepalat, pohjalevyt ja kannet.
Reg-materiaalia ei sen sijaan pidä käyttää suorassa elintarvikekosketuksessa, jossa vaaditaan FDA tai EG 10/2011, koska Reg-materiaalin jäljitettävyys ei ulotu alkuperäiseen polymeeriin. Ei myöskään iskukriittisissä komponenteissa alle 0 asteen lämpötiloissa, joissa iskusitkeys on 10-15 prosenttia alempi, eikä kohteissa joissa väri ja läpinäkyvyys ovat rakenteellisia, koska erä voi vaihdella harmaasta tummanharmaaseen.
Sertifikaatista kannattaa katsoa tiheys (PE-HD Reg:llä 0,93-0,95 g/cm3), sulaindeksi (tyypillisesti 4-8 g/10 min) ja vetokokeet. Hyvä Reg-sertifikaatti esittää samat parametrit kuin neitseellisen materiaalin sertifikaatti. Jos jotain puuttuu, kysy meiltä.