Prévention de l'écoulement à froid et du fluage dans les composants porteurs en PE

Si vous utilisez PE ou Blocs PEHD comme des plaquettes, des chemises ou des pièces de roulement, vous avez peut-être vu cela :
la pièce semble parfaite le premier jour, puis après quelques mois, la surface “coule” latéralement, les boulons s'enfoncent plus profondément et des lacunes apparaissent.

C'est reptation et flux de froid.
Et une fois que c'est le cas, vous ne perdez pas seulement l'apparence, vous perdez aussi votre marge de sécurité.

Dans cet article, nous allons voir comment garder votre composants porteurs en PE en forme, et comment Dongxing Rubber utilise ce raisonnement lorsqu'elle fournit des feuilles de PEHD et des pièces sur mesure.

Qu'est-ce que le fluage et l'écoulement à froid dans les composants porteurs en PE ?

Creep est déformation lente et permanente sous une charge constante.
La charge n'est pas très élevée, mais elle ne disparaît jamais.

Pour les métaux, le fluage est surtout une question de haute température.
Pour le PE et le PEHD, le fluage se produit même à température ambiante, en particulier sous l'effet de la chaleur. charge morte.

Le flux froid est la façon dont les utilisateurs décrivent souvent ce qu'ils voient :

• bords d'un tampon HDPE le champignon au fil du temps
• les trous de boulons deviennent un peu ovale
• une surface plane développe une plat au milieu

Points importants pour la conception :

• Le fluage dépend niveau de stress, temps, et température
• PE “se souvient” de l'historique de la charge - les plastiques n'oublient pas la charge si facilement.
• Il n'est pas possible de concevoir un produit uniquement à partir d'une courbe de contrainte et de déformation à court terme

Votre objectif est donc simple :
maintenir la tension et la température à un niveau suffisamment bas et soutenir la pièce de manière à ce qu'elle ne s'écrase pas lentement.

Limitation des contraintes et de la température dans les feuilles de PEHD

Pour le fluage, contrainte moyenne est plus important qu'un pic ponctuel.
Les concepteurs aiment parler de facteur de sécurité et budget rampant ici.

Règles générales de base (il ne s'agit pas d'une norme, mais d'un bon sens technique) :

• contrainte plus faible = fluage plus lent
• température plus élevée = fluage plus rapide
• besoins à long terme (10+ ans) stress très conservateur

Vous pouvez utiliser une carte simple comme celle-ci lorsque vous réfléchissez à vos tampons et plaques en PEHD :

Il s'agit simplement de montrer la tendance. La conception réelle doit utiliser les données de fluage réelles issues des essais de matériaux.

Utilisez ce tableau comme un rapide “bilan de santé”.
Si vous voyez que vous êtes dans la cellules du côté droit / du bas, Le groupe de travail sur l'environnement et le développement durable, creep, sera votre invité quotidien.

Alors, que pouvez-vous modifier ?

• Augmenter la surface de contact → contrainte de surface plus faible
• Augmenter l'épaisseur où la compression est élevée
• Éviter de monter le PEHD trop près de tuyaux chauds, de moteurs, de fours.

Pour les travaux lourds à long terme, vous ne voulez pas d'une pièce “juste correcte”.
Vous le voulez conception un peu trop poussée.

Soutenir correctement les pièces en PE : Pas de coussinets autoportants

Une erreur classique : une tampon PE épais et autonome, La colonne de gauche est chargée comme une colonne courte.

Le PE n'est pas de l'acier.
Si vous le laissez seul avec un poids propre élevé, il sera renflement latéral lentement.

Utiliser un support en acier et des dispositifs de retenue latéraux

Une mise en page plus robuste ressemble à ceci :

• Feuille HDPE sur une plaque d'acier → l'acier supporte la flexion, le PE supporte le contact et l'impact
• Butées latérales ou cadre pour empêcher la feuille de “sortir”
• Un nombre suffisant de boulons pour que la charge soit répartie et ne soit pas concentrée sur un seul “point chaud”.”

Les personnes travaillant dans ce domaine appellent cela un “Règle ”pas de PE indépendant.

Bons scénarios :

• Plaques de garde-boue : Plaque de revêtement en HDPE boulonnée à un support en acier
• Plaques de protection pour les grues : Couches de PEHD prises en sandwich avec de l'acier ou au moins de lourdes plaques d'acier sous le plastique.
• Pieds de machine : Doublure HDPE à l'intérieur d'un chaussure en acier, et pas seulement sur du béton

Lorsque vous concevrez votre prochaine pièce, il vous suffira de demander :

“Si je laisse ce bloc de PEHD seul pendant 5 ans sous cette charge morte, où s'écoulera-t-il ?”

Si la réponse est “il sort du cadre”, vous avez encore besoin de plus de soutien.

Répartir la pression de contact pour éviter les points chauds de fluage

La reptation commence là où le stress est le plus élevé.
Dans de nombreux cas, il ne s'agit pas d'une zone moyenne, mais d'un charge ponctuelle ou un contact de ligne.

Situations typiques de “points chauds” :

• Un pied étroit en acier s'enfonçant dans un tampon plat en PEHD
• Tête de boulon ou rondelle trop petite, mordant dans la surface
• Tapis de protection du sol reposant sur un bord de pierre au lieu d'un sol plat

Pour contrôler cela, vous pouvez

• Utilisation rondelles plus grandes ou plaques de répartition de la charge
• Formez le pied en acier et le coussin en PE de manière à ce qu'ils s'adaptent l'un à l'autre → plus de surface, moins de pression
• Ajouter côtes ou une deuxième couche pour répartir la charge sur une plus grande surface

Pour votre protection des sols et tapis routiers, Cela signifie que

• Pensez à la surface de contact de la roue, non seulement l'épaisseur de la natte
• Évitez que les nattes ne reposent sur trois petites pierres ; donnez-leur une base plus solide.
• Pour les machines à chenilles, assurez-vous que le motif des patins et la conception du tapis ne créent pas de charges ponctuelles excessives.

En fait, vous chassez et vous tuez points chauds de pression avant qu'ils ne tuent votre tapis.

Choix des grades et des composés PE résistants au fluage

Tous les PE ne se comportent pas de la même manière sous une charge à long terme.

Quelques lignes directrices rapides :

• PEHD: bon équilibre entre rigidité et ténacité, commun pour les coussinets et les feuilles
• UHMWPE: excellente usure, très bonne résistance aux glissements et aux chocs, mais un bon soutien est nécessaire.
• Grades remplis (verre, minéraux) : souvent plus rigide, moins de fluage, mais peut-être moins de résistance aux chocs

Pour les blocs porteurs, coussinets de stabilisateurs, et feuilles de PEHD sous charge statique, il faut généralement :

• densité plus élevée
• cristallinité plus élevée
• une qualité testée pour le fluage, et pas seulement pour la résistance à la traction

C'est là qu'un producteur comme Dongxing Rubber aide :

• Nous savons quels sont les Feuilles de PEHD s'adapter aux coussinets de longue durée
• Nous faisons correspondre le grade à cycle de travail: support léger, grue lourde, défenses de port, patinoire, etc.

Il n'est pas nécessaire de devenir un scientifique spécialiste des polymères.
Mais vous devez demander à votre fournisseur courbes de fluage et des données à long terme, et pas seulement “ce PEHD est-il solide ?.

Conception à partir de données de fluage à long terme, et non d'un seul essai

Un seul essai de traction à 23 °C ne vous apprend pratiquement rien sur les éléments suivants Déformation sur 10 ans.

Pour les composants porteurs importants, il faut au moins.. :

• Module de fluage en fonction du temps (1 h, 10 h, 1000 h...)
• Les données à votre température de travail réelle
• Données à des niveaux de contrainte proches de la contrainte de conception

Les ingénieurs parlent parfois de “budget rampant”:

• Quelle déformation permanente cette pièce peut-elle accepter pendant sa durée de vie ?
• 0,5 mm ? 2 mm ? 10 mm ?

Si vous connaissez le budget, vous pouvez lire la courbe de progression et dire :

• “À 4 MPa et 30 °C, après 5 ans, nous restons toujours en deçà de 1 mm de déformation. C'EST BON.”
• Ou “À 8 MPa et 50 °C, cette pièce dépasse largement notre budget. Nous avons besoin d'une contrainte plus faible ou d'une disposition différente”.”

Pour de nombreux clients, Dongxing Rubber ne vend pas seulement un bloc.
Nous vérifions également :

• charge par tampon
• taille et schéma de boulonnage
• durée de vie prévue, par exemple 5 à 10 ans

Nous suggérons ensuite l'épaisseur, la nuance et parfois même la conception du cadre, afin que le comportement de fluage reste sous contrôle.

Scénarios réels avec les feuilles HDPE en caoutchouc de Dongxing

Terminons par quelques cas simples et concrets.

1. L'aire de manœuvre de la grue qui s'enfonce lentement

Vous placez une grue sur des blocs de PEHD.
La première journée s'annonce excellente.

Après une saison, vous voyez :

• les bords des tampons s'écoulent,
• Le pied métallique laisse une profonde “empreinte”,
• il est plus difficile de mettre la grue à niveau.

Pourquoi ? Le stress est trop élevé dans une petite zone, peut-être un climat chaud.

Fixer les idées :

• taille de tampon plus importante → contrainte de surface plus faible
• plaque d'appui en acier sous HDPE
• mieux adapter la forme du pied à la semelle

C'est exactement le type d'emploi pour lequel notre Feuilles de PEHD sont découpés et laminés en coussins multicouches.

2. Tapis de protection du sol en cas d'événements répétés

Vous posez des tapis sur l'herbe pour les camions et les ascenseurs.
Au début, tout est plat.

Plus tard, vous verrez des “vagues” et des copies d'ornières dans le tapis.
Cela est dû en partie à la terre, en partie à la fluage du plastique sous une charge morte répétée.

Comment s'améliorer :

• choisir une natte plus épaisse ou une qualité plus rigide
• une sous-fondation contrôlée (ne reposant pas sur des rochers tranchants)
• vérifier la charge des roues et la surface de contact, et pas seulement le poids total du camion

Ici, les clients disent souvent “nous avons besoin de tapis prêts à l'emploi”.
En réalité, vous avez besoin de tapis conçus avec un peu de surenchère sur le niveau de stress et le soutien.

3. Patinoire ou panneaux sportifs inclinés vers l'extérieur

Les panneaux utilisent un revêtement en PE ou en UHMWPE en tant que tireur.
Si le support est faible, les panneaux commencent à s'incliner légèrement après plusieurs saisons.

Vous pensez “problème de structure”.
Souvent, c'est aussi flux à froid des couches de PE et de mousse derrière.

Une meilleure conception :

• rigidité correcte du cadre
• une feuille PE ou HDPE plus rigide pour la zone d'impact principale
• un soutien plus uniforme derrière la feuille, moins de lacunes

Encore une fois, il s'agit de soutien et de stress, et pas seulement de nom matériel.

En bref, la prévention de l'écoulement du froid et du fluage dans les éléments porteurs en PE n'est pas magique :

1. Garder le stress et la tempérance sous contrôle.
2. Ne laissez jamais le PE seul - donnez-lui support en acier et support latéral.
3. Tuer points chauds de pression avant qu'ils ne tuent votre coussin.
4. Choisir grades PE résistants au fluage et demander des données à long terme.

Si vous vous battez déjà avec des pads, des tapis ou des planches déformés, vous pouvez envoyer votre dessin et vos conditions de travail à Dongxing Rubber.
Nous pouvons examiner vos niveaux de stress, suggérer une meilleure qualité de feuille HDPE et une meilleure disposition, et vous aider à construire des pièces qui restent en forme sur le long terme, et pas seulement sur les premières photos.