مقایسه ویژگی‌های مکانیکی بین مواد لوله PE80 و PE100

چکیده

ویژگی‌های مکانیکی، از جمله تنش تسلیم، رفتار‌آسایش، مدول (مدول الاستیک در کرنش 0.5 درصد و مدول سخت‌کننده کرنش در کرنش‌های بالاتر از 70 درصد)، تنش ویسکوز و تنش شبه استاتیک، بین لوله‌های پلی اتیلن (PE) ساخته شده از رزین‌های PE80 و PE100 با هم مقایسه شده‌اند. ویژگی‌های مکانیکی با استفاده از آزمون کشش D-Split بر نمونه‌های حلقه لوله ترک خورده اصلاح شده، مورد سنجش و اندازه‌گیری قرار گرفته‌اند. مقایسه شامل تأثیر نرخ کرنش (با تغییر سرعت متقاطع) بر استحکام تسلیم، و تأثیر پیش کرنش بر رفتار‌آسایش و مقادیر مدول است. برای مشخص کردن تأثیر پیش کرنش بر مدول، رویکردی دو مرحله‌ای به کار می‌رود، تا اطمینان دهد که بازیابی ویسکوز از مرحله اول آزمایش، برای معرفی پیش کرنش، بر اندازه‌گیری مدول آزمایش مرحله دوم اثری نمی‌گذارد. نتایج نشان می‌دهند که مدول الاستیک، تنش تسلیم، مدول سخت‌کننده کرنش، تنش ویسکوز و تنش شبه استاتیکی برای PE100 ، بالاتر از مدول PE80 هستند، اما PE80 مقاومت بالاتری در برابر‌آسایش تنش نشان می‌دهد. نتایج همچنین نشان می‌دهند که با افزایش سطح پیش کرنش، مدول الاستیک کاهش می‌یابد، اما مدول سخت‌کننده کرنش نسبتاً ثابت می‌ماند.

HDPE و PP چگونه مقایسه می‌شوند؟

از کلاهک‌ها و درپوش‌ها می‌توان برای کاربرد‌های مختلف استفاده کرد، اما چگونه می‌توانید مواد مناسب پروژه خود را انتخاب کنید؟ پلی پروپیلن (PP) چگونه عمل می‌کند – و آیا پلی اتیلن با چگالی بالا (HDPE) کارآمدتر است؟ برای کمک به تصمیم‌گیری، ویژگی‌های هر یک را ذکر می‌کنیم.

پلی پروپیلن (PP) با انواع کاربرد‌ها از جمله در قطعات خودرو، بسته‌بندی و حتی منسوجات، پلیمر ترموپلاستیک ساخته شده از مونومری به نام پروپیلن است.

در ضمن، HDPE ، به دلیل چگالی پایین‌تر خود، می‌تواند از PP  سخت‌تر باشد. بیایید ویژگی‌های هر دو ماده را بررسی کنیم:

ویژگی	PP	HDPE
استحکام کششی	0.95 – 1.30 N/mm²	0.20 – 0.40 N/mm²
ضریب انبساط حرارتی	3.0 – 30.0 Kj/m²	no break Kj/m²
حداکثر دمای استفاده مداوم	80˚C / 176˚F	65˚C / 149˚F
چگالی	0.905g/cm3	0.944 – 0.965 g/cm3

 

مقاومت در برابر مواد شیمیایی	LDPE	HDPE
اسید رقیق	خیلی خوب	عالی
قلیا‌های رقیق	خیلی خوب	عالی
روغن و گریس‌ها	متوسط (متغیر)	متوسط (متغیر)
هیدروکربن‌های آلیفاتیک	ضعیف	ضعیف
هیدروکربن‌های آروماتیک یا معطر	ضعیف	ضعیف
هیدروکربن‌های هالوژنه	ضعیف	ضعیف
الکل‌ها	خیلی خوب	عالی

تفاوت بین HDPE و PP چیست؟

اگر متعجبید که آیا تفاوت‌های مشخصی بین HDPE و PP وجود دارد یا خیر، تعجب شما درست است. پاسخ، با انبوهی از تفاوت‌ها از نظر چگالی، دما و اشعه ماوراء بنفش( UV) و مقاومت شیمیایی، “بله” است.

چگالی، عامل مهمی است که HDPE و PP را از هم متمایز می‌کند. چون چگالی HDPE پایین‌تر است، می‌تواند سخت‌تر باشد. هرچند PP به خاطر چگالی پایین‌تر، می‌تواند در زمان قالب‌گیری قطعات با وزن کمتر، مورد استفاده قرار گیرد.

پلی پروپیلن مثل HDPE، مقاومت شیمیایی خوبی ارائه می‌دهد. هرچند آن مقاومت در برابر UV  ضعیف است؛ اگر با مواد افزودنی تثبیت شود، می‌تواند بهبود یابد. HDPE و PP که در برابر انبوهی از حلال‌ها مقاومند، کاربرد‌های گوناگونی دارند.

 

چرا از HDPE برای کلاهک‌ها و درپوش‌ها استفاده می‌شود؟

 

 HDPE کلاهک‌ها و درپوش‌ها را برای فشاری عالی ایجاد می‌کند. با ارائه مونتاژ یکنواخت و ساده، می‌تواند از پروفیل‌های داخلی و خارجی مهم در برابر آسیب محافظت کند و انواع مختلفی از آن‌ها موجودند. این‌ها شامل کلاهک‌ها و درپوش‌های مخروطی، زبانه کششی، منعطف، سریع، و لوله‌ای هستند. آن‌ها در کنار  HDPE، می‌توانند از  LDPE، PE، PVC، سیلیکون، TPR یا EVA نیز ساخته شوند.

چرا از PP برای کلاهک‌ها و درپوش‌ها استفاده می‌شود؟

پلی پروپیلن، ماده‌ای نسبتاً ارزان قیمت است که برای ساخت کلاهک‌ها و درپوش‌ها انتخاب خوبی است. همه کاره است، مانند سایر پلاستیک‌ها به واسطه نور خورشید یا عناصر دیگر آسیب نمی‌بیند و می‌تواند در برابر دمای بالا مقاومت کند.

مهمتر اینکه، مانند سایر پلاستیک‌ها آب را جذب نمی‌کند، و این ویژگی، آن را برای استفاده در فضای باز ایده‌آل می‌سازد. خرد شدن آن نیز بعید است، اگرچه استحکام آن به اندازه پلی اتیلن نیست. اطمینان می‌دهد که پروژه شما – و قطعات آن – عملکردی و ایمن باقی می‌ماند، کلاهک‌ها و درپوش‌ها ممکن است نیاز به مقاومت در برابر مواد شیمیایی خاص داشته باشند.

پلی پروپیلن، بخصوص در پروژه‌های الکتریکی ایده‌آل است. زیرا سطح‌رسانایی الکتریکی پایینی دارد، و این یعنی می‌تواند در محصولات و کاربرد‌های الکترونیکی عملکرد یکنواختی داشته باشد.

 

چگونگی انتخاب کلاهک‌ها و درپوش‌های مناسب

قبل از انتخاب کلاهک‌ها و درپوش‌های مناسب برای پروژه خاص خود، چند نکته وجود دارد که باید در نظر بگیرید. این‌ها شامل محیط ، خود برنامه، مواد، فرآیند تولید و فرآیند حذف هستند.

سؤالات زیر را در مورد محیط اطرافتان از خود بپرسید

• آیا به مقاومت در برابر اشعه ماوراء بنفش نیاز است؟
• آیا مواد خورنده وجود دارند؟
• فضا و جو چطور است؟ آیا رطوبت یا نمناکی بالایی وجود دارد؟
• آیا به هدایت یا اتلاف الکتریسیته نیاز است؟
• آیا ملاحظات پوند بر اینچ مربع (PSI) وجود دارد؟
• آیا برنامه شما به کار در شرایط سرد یا گرم نیاز دارد؟

شما همچنین باید برنامه و کاربردی که می‌خواهید و آنچه برای اجرای درست نیاز است را درک کنید. انبوهی از کلاهک‌ها و درپوش‌ها، از حلقه‌های O گرفته تا درپوش‌های رزوه‌ای، موجودند که هر کدام ویژگی‌های متفاوتی ارائه می‌دهند.

با شناسایی مواد مناسب برای کلاهک‌ها و درپوش‌های خود، پروژه خود را برای موفقیت بیشتر تنظیم خواهید کرد. به گرما – و تحمل حرارت مواد انتخابی خود توجه کنید. همچنین، توصیه می‌شود در مورد محیطی که کلاهک‌ها و درپوش‌های شما مورد استفاده قرار می‌گیرند فکر کنید.

فرآیند تولید نیز حیاتی است و با توجه به چگوتگی اعمال کلاهک‌ها و درپوش‌ها، از یکپارچه بودن پروژه اطمینان خواهید یافت. فرآیند حذف نیز بسیار مهم است. برای مثال: از بعضی کلاهک‌ها و درپوش‌ها می‌توان پس از حذف مجدداً استفاده کرد، که امکان صرفه‌جویی در هزینه‌های پروژه را فراهم می‌کند. در ضمن، سایر کلاهک‌ها و درپوش‌ها به راحتی برداشته نمی‌شوند یا اصلاً نمی‌توانید آن‌ها را بردارید.

کلاهک‌ها و درپوش‌های HDPE

پس، از کجا با کلاهک‌ها و درپوش‌های HDPE شروع می‌کنید؛ کدام یک برای پروژه شما بهتر است؟ در زیر، چند مثال و جزئیات در مورد چگونگی استفاده از آن‌ها در برنامه‌ای که دارید ارائه می‌دهیم.

نوع کلاهک‌ها و درپوش‌ها	ویژگی‌های نوع کلاهک‌ها و درپوش‌ها
کلاهک‌های آب‌بندی رزوه‌ای UNF/Metric	محدود‌کننده نشت مایع بر رزوه‌های UNFاست؛ کلاهک آب‌بندی UNF یا رزوه‌ای متریک ارتفاع 452 اینچ (11.5 میلی‌متر) دارد و پتانسیل برش را کاهش می‌دهد
درپوش‌های سر مربعی رزوه‌ای NPT	درپوش سر مربعی رزوه‌ای NPT با چسبندگی آسان یک سر برای برداشتن و استفاده کارآمد. برای محافظت از رزوه‌های NPT در برابر رطوبت و آلاینده‌ها استفاده می‌شود
درپوش‌های حلقه O- رزوه‌ای متریک	مجهز به حلقه -O برای محافظت از رزوه‌های متریک M8 x 1 در برابر نشتی است، درپوش حلقه -O با رزوه زرد را می‌توان با آچار، پیچ گوشتی یا سوکت اعمال یا جدا کرد. در صورت نیاز می‌توان آن را حتی با دست جدا کرد.
درپوش شیر سیلندر دستگاه بازدارنده بیش از حد پرشدن	سازگار با گاز پروپان برای حفاظت از رزوه‌های دریچه در زمان استفاده و حمل، درپوش‌های شیر سیلندر دستگاه که مانع پر شدن بیش از حد می‌شوند به راحتی از طریق یک دستگاه اتصال تسمه تخت اعمال می‌شوند.
درپوش‌های رزوه‌ای ای UNJ/UNJS	با در دست گرفتن آسان برای برداشتن و اعمال کارآمد، درپوش رزوه‌ای UNJ/UNJS از قطعات در برابر گرد و غبار، رطوبت و آسیب در طول فرآیند تولید، ذخیره‌سازی یا حمل محافظت می‌کند.
درپوش‌های رزوه‌ای استاندارد UNF	درپوش رزوه‌ای با دستگیره دندانه دار، درپوش‌های رزوه‌ای استاندارد UNF را می‌توان در کاربرد‌های مختلف به کار برد و می‌توان آن را با دست، آچار شش گوش یا پیچ گوشتی جدا کرد.

کلاهک‌ها و درپوش‌های پلی پروپیلن

به دنبال کلاهک‌ها و درپوش‌های پلی پروپیلن هستید؟ به بعضی از گزینه‌های موجود و ویژگی‌های آن‌ها نگاهی بیندازید:

نوع کلاهک‌ها و درپوش‌ها	ویژگی‌های نوع کلاهک‌ها و درپوش‌ها
درپوش‌های جذب مایعات	درپوش‌های جذب سیال با ایجاد روکش یجذاب با ارتفاع مناسب 15.0 میلی‌متر، می‌توانند باقیمانده مایع اضافی ناشی از نشت را کنترل کنند. به واسطه طراحی منحصربفرد آن، نصب ساده نیز امکان‌پذیر است، و درپوش‌ها ایمن‌تر، تمیزتر و راحت‌تر از نمونه‌های معمولی خود استفاده می‌شوند.
درپوش‌های رزوه‌ای استاندارد UNF (O-Ring اختیاری)	با استفاده از درپوش رزوه‌ای استاندارد UNF (O-ring اختیاری) از کاربرد و حذف کارآمد لذت ببرید. آن‌ها را می‌توان با دست اعمال کرد یا برداشت، یا با آچار شش گوش یا پیچ گوشتی و O-ring اختیاری برای این قطعه مهر و موم ضد آب ایجاد می‌کند.
درپوش‌های رزوه‌ای ای کلاس NS و NF 1-2-3 (O-Ring اختیاری)	با یک O-ring اختیاری، که برای این قطعه مهر و موم ضد آب ایجاد می‌کند، درپوش‌های رزوه‌ای کلاس NS و NF 1-2-3 یک سر برای گرفتن و جدا کردن کارآمد دارند و با رزوه‌های استاندارد NS و NF کلاس 1-2-3 مطابقت دارند.
محافظ‌های فلنج	این محافظ‌های فلنج با محافظت از اندازه لوله DN10 اینچ با فلنج درجه‌بندی فشار 10،16،25،40، حفاظت ساده و مقرون به صرفه‌ای را برای فلنج‌ها ارائه می‌کنند. با پوشش انواع اندازه‌های DIN و درجه‌بندی فشار، قطر خارجی قطعه از مواد PP موجدار ساخته شده است.

HDPE در مقابل پلی پروپیلن: به طور خلاصه

برای انتخاب کلاهک‌ها و درپوش‌های دلخواه خود آماده‌اید؟ چیز‌های زیادی برای فکر کردن در رابطه با عوامل مهمی همچون ایمنی، کارایی و هزینه وجود دارد. HDPE سبک و انعطاف‌پذیر، نصب سریع، مقاومت عالی و طول عمر طولانی ارائه می‌دهد.

محصولات HDPE برای انتقال هیچ گونه ماده شیمیایی شناخته شده نیستند، که این ویژگی، آن‌ها را برای استفاده در همه چیز، از بسته‌بندی مواد غذایی گرفته تا قطعات خودرو ایمن می‌داند.

در ضمن، پلی پروپیلن می‌تواند در برابر دمای بالاتر مقاومت کند، که این ویژگی آن را برای محیط‌های گرم‌تر ایده‌آل می‌کند. با داشتن مقاومت خمشی بالا، به دلیل ماهیت نیمه بلورین آن، ماده‌ای نسبتاً ارزان است و می‌تواند در کاربرد‌های مختلف مورد استفاده قرار گیرد.