راهنمای اندازه گیری و تعویض ساییدگی پیچ و بشکه ماشین اکستروژن

مدیریت صحیح جایگزینی سایش بشکه پیچ اکسترودر به طور مستقیم بر کیفیت ورق، خروجی تولید و هزینه های عملیاتی تأثیر می گذارد. سایش به تدریج پیشرفت می کند - اغلب تا زمانی که خروجی کاهش یابد یا عیوب سطحی در ورق تمام شده ظاهر شود، بدون توجه است. تا زمانی که این علائم قابل مشاهده باشند، ممکن است سایش به نقطه ای رسیده باشد که ادامه کار به سایر اجزای پایین دست آسیب برساند یا ضایعات بیش از حد تولید کند. یک پروتکل اندازه گیری و جایگزینی با ساختار مناسب از تغییرات زودرس قطعه و خرابی های پرهزینه در مراحل پایانی جلوگیری می کند.

الف دستگاه اکستروژن ورق به تناسب دقیق بین پروازهای پیچ و سوراخ بشکه برای ایجاد فشار و عمل اختلاط مورد نیاز برای تولید ورق ثابت متکی است. حتی افزایش اندک در فاصله پرواز به بشکه رفتار مذاب را به گونه‌ای تغییر می‌دهد که در طول زمان ترکیب می‌شود.

علائم ساییدگی پیچ و بشکه

علائم سایش به چندین روش قابل مشاهده ظاهر می شود. کاهش نرخ تولید اغلب اولین شاخصی است که مورد توجه کارکنان تولید قرار می گیرد. همانطور که فاصله بین پروازهای پیچ و دیواره بشکه افزایش می‌یابد، نشت پلیمر از روی پروازها - معروف به لغزش - کارایی پمپاژ موثر پیچ را کاهش می‌دهد. پیچی که در ابتدا 500 کیلوگرم در ساعت تولید می کرد ممکن است با پیشرفت سایش به تدریج به 420 کیلوگرم در ساعت یا کمتر کاهش یابد، و اپراتورها با افزایش سرعت و دما پیچ را جبران می کنند، که سایش را بیشتر تسریع می کند.

نوسانات دوره ای در فشار خروجی و ضخامت ورق - با افزایش ترخیص واضح تر می شود. شکاف بزرگ شده اجازه می دهد تا مذاب در طول بخش های پرفشار هر چرخش پیچ به سمت عقب جریان یابد، سپس در فازهای کم فشار به جلو جریان یابد، و نوسانی ایجاد می کند که به صورت تغییر گیج در ورق ظاهر می شود.

عیوب بصری در ورق تمام شده سرنخ های تشخیصی اضافی را ارائه می دهد. ذوب ضعیف، رگه های قابل مشاهده و ظاهر ناسازگار سطح اغلب به عملکرد ضعیف اختلاط بازمی گردد زیرا پیچ توانایی خود را برای ایجاد برش کافی از دست می دهد. ژل ها و ذرات ذوب نشده زمانی که ناحیه فشرده سازی دیگر نمی تواند فشار مناسب را روی مذاب پلیمر حفظ کند، فرکانس افزایش می یابد.

مصرف بیش از حد انرژی نسبت به خروجی یکی دیگر از علائم هشدار دهنده است. با افزایش فاصله، بخش بیشتری از انرژی موتور به جای پمپاژ مذاب به سمت جلو، به سمت مذاب در حال گردش می رود و توان عملیاتی ویژه (کیلوگرم در کیلووات ساعت) را کاهش می دهد.

روش های اندازه گیری و استانداردهای تحمل

کمی سازی سایش نیاز به اندازه گیری سیستماتیک پیچ و بشکه در فواصل زمانی مشخص دارد. برای پیچ، اندازه‌گیری‌های قطر در موقعیت‌های محوری متعدد - معمولاً در مناطق تغذیه، فشرده‌سازی و اندازه‌گیری - با استفاده از یک میکرومتر کالیبره‌شده با وضوح 0.01 میلی‌متر انجام می‌شود. ارتفاع پرواز نسبت به قطر ریشه پیچ اندازه گیری می شود و نتایج با ابعاد تولید اولیه ثبت شده بر روی نقشه پیچ مقایسه می شود.

اندازه‌گیری سوراخ بشکه از میکرومترهای داخلی یا سنج‌های حفاری، دوباره در موقعیت‌های متعدد در طول لوله و در جهت‌های زاویه‌ای متعدد برای تشخیص سایش غیرعادی استفاده می‌کند. سایش بشکه به ندرت یکنواخت است - بیشترین سایش معمولاً در ناحیه فشاری رخ می دهد که در آن فشارها و تنش های برشی بیشترین میزان را دارند.

استانداردهای تحمل صنعت عموماً حداکثر فاصله مجاز پرواز به بشکه را به عنوان درصدی از قطر اسمی پیچ مشخص می کنند. یک آستانه مشترک 0.002-0.003 برابر قطر پیچ برای کاربردهای اکستروژن ورق است. برای یک پیچ 150 میلی متری، این به معنای حداکثر فاصله بین 0.30-0.45 میلی متر است. هنگامی که فاصله اندازه گیری شده از این محدوده فراتر رود، جفت پیچ-شکه فرسوده شده فراتر از حد قابل قبول برای تولید ورق دقیق در نظر گرفته می شود.

به تفصیل رویه‌های اندازه‌گیری ساییدگی پیچ و بشکه اکسترودر، پروتکل‌های گام به گام را برای انجام این بازرسی‌ها، از جمله فرکانس‌های اندازه‌گیری توصیه‌شده بر اساس ساعات کار و انواع مواد پردازش شده، ارائه می‌کنند.

گزینه های بشکه نیترید در مقابل دو فلزی

هنگامی که تعویض ضروری می شود، انتخاب بین مواد بشکه ای سزاوار ارزیابی دقیق است. بشکه های نیترید شده استاندارد - که از طریق نیترید کردن گاز تا عمق 0.4 تا 0.7 میلی متر در سطح سخت شده اند - گزینه پایه را نشان می دهد. بشکه های نیترید شده به اندازه کافی با پلیمرهای پر نشده مانند پلی اولفین ها، پلی استایرن و پی وی سی با نرخ توان متوسط ​​عمل می کنند.

بشکه های دو فلزی دارای یک آستر داخلی از آلیاژ مقاوم در برابر سایش - معمولاً یک ترکیب نیکل-بور یا آهن-کروم-بور با ذرات فاز سخت کاربید تنگستن- به صورت گریز از مرکز روی یک پشتی فولادی ریخته می شود. را مقایسه بین مواد بشکه پیچ نیترید شده و دو فلزی نشان می دهد که گزینه های دو فلزی 3-5 برابر بشکه های نیترید شده در هنگام پردازش پلیمرهای پر شده یا تقویت شده عمر مفید دارند.

تجزیه و تحلیل هزینه باید هزینه کل چرخه عمر را به جای قیمت اولیه به تنهایی در نظر بگیرد. یک بشکه دو فلزی ممکن است 2 تا 3 برابر بیشتر از یک معادل نیترید شده قیمت داشته باشد، اما به نسبت طولانی تر دوام می آورد و هزینه هر ساعت سایش بشکه را کاهش می دهد. علاوه بر این، کاهش فرکانس تغییرات بشکه، زمان توقف تولید و نیروی کار را حذف می‌کند - عواملی که اغلب اقتصاد را به نفع ساخت دو فلزی برای عملیات مداوم تغییر می‌دهند.

عملیات سطح پیچ نیز از منطق مشابهی پیروی می کند. پیچ‌های روکش کروم یا روکش شده با کاربید تنگستن بهتر از فولاد لخت در برابر سایش مقاومت می‌کنند، اما برای جلوگیری از آسیب‌دیدگی پوشش در حین نصب و تمیز کردن، نیاز به رسیدگی دقیق دارند.

زمان تعویض پیچ و بشکه

تصمیم برای جایگزینی شامل ایجاد تعادل در چندین عامل است. سایش اندازه‌گیری شده بیش از آستانه تحمل، معیار اصلی است - اما ملاحظات دیگر شامل الزامات کیفی برنامه، مواد در حال پردازش و برنامه عملیاتی است. خط ورقی که فیلم بسته بندی تولید می کند با تلورانس های گیج محکم، اثرات سایش را زودتر از خطی که ورق صنعتی ضخیم تولید می کند، نشان می دهد که در آن تغییرات گیج اهمیت کمتری دارد.

ملاحظات برنامه تولید نیز مهم است. هزینه تعویض برنامه ریزی شده در طول یک پنجره تعمیر و نگهداری برنامه ریزی شده بسیار کمتر از خاموشی اضطراری ناشی از سایش فاجعه آمیز است. نظارت بر روند سایش - ثبت اندازه‌گیری‌ها در فواصل زمانی منظم و پیش‌بینی نرخ افزایش فاصله - امکان برنامه‌ریزی جایگزینی را قبل از حاد شدن مشکلات عملکردی فراهم می‌کند.

در برخی موارد، راه حل های جزئی عمر سرویس را افزایش می دهند. پیچ ها را می توان با جوشکاری و ماشینکاری مجدد پروازها بازسازی کرد و ابعاد اصلی را با کسری از هزینه تعویض بازیابی کرد. پس از فرسوده شدن آستر، بشکه ها را نمی توان از نظر اقتصادی بازسازی کرد، اگرچه در صورتی که ضخامت لاینر باقی مانده کافی باشد، هونینگ ممکن است سطح نور را از بین ببرد و سطح را بازیابی کند.

تصمیمات تعویض پیچ و بشکه شدت سایش را در مقابل زمان توقف تولید و هزینه سرمایه متعادل می کند. JWELL مجموعه‌های پیچ و بشکه مدولار را برای پلت‌فرم‌های اکستروژن ورق‌های خود، با اجزای همسان کارخانه‌ای ارائه می‌کند که هم ترازی و زمان نصب را کاهش می‌دهد - یک مزیت عملی برای مبدل‌هایی که برنامه‌های تولید 24/7 را انجام می‌دهند که در آن هر ساعت از کار افتادگی هزینه‌های قابل‌توجهی دارد.

فرآیند جایگزینی و بهترین شیوه ها

اجرای صحیح تعویض پیچ و بشکه به اندازه خود قطعات مهم است. تراز ضعیف در حین نصب، سایش قطعات جدید را تسریع می کند و به طور بالقوه عمر مفید آنها را 30-50٪ کاهش می دهد. فرآیند تعویض با تمیز کردن کامل سوراخ لوله و بررسی از نظر نمره گذاری، خوردگی یا تغییر شکل حرارتی که ممکن است بر تناسب پیچ جدید تأثیر بگذارد آغاز می شود.

راستی‌آزمایی تراز از نشانگر شماره‌گیری نصب شده بر روی پیچ استفاده می‌کند تا همزمانی که پیچ در داخل بشکه می‌چرخد، تمرکز را بررسی کند. خروجی بیش از 0.05 میلی‌متر در هر موقعیتی نشان‌دهنده یک ناهماهنگی است که باید اصلاح شود - معمولاً با تنظیم براکت‌های نگهدارنده بشکه یا بررسی محفظه یاتاقان رانش برای سایش.

پس از نصب، ترکیب جدید پیچ ​​و بشکه باید به تدریج شکسته شود. شروع با سرعت و دمای کاهش یافته به سطوح پرواز اجازه می دهد تا قبل از رسیدن به پارامترهای کامل تولید، تحت شرایط کنترل شده با یکدیگر مطابقت داشته باشند. این دوره شکست معمولاً 4 تا 8 ساعت کار می‌کند و خطر آسیب‌دیدگی سطحی زودرس قطعات جدید را کاهش می‌دهد.

مستندات در طول فرآیند - ثبت اندازه‌گیری‌های قبل از حذف، مشخصات قطعات جایگزین، داده‌های هم ترازی پس از نصب و پارامترهای خرابی - یک تاریخچه تعمیر و نگهداری ایجاد می‌کند که تصمیم‌گیری در آینده را بهبود می‌بخشد و در صورت سایش زودرس از ادعاهای گارانتی پشتیبانی می‌کند.

سوالات متداول

سایش پیچ و بشکه هر چند وقت یکبار باید اندازه گیری شود؟

برای خطوط اکستروژن ورق که پلیمرهای پر نشده را پردازش می کنند، اندازه گیری هر 6-12 ماه یا هر 8000-10000 ساعت کار معمولی است. مواد پر شده یا تقویت شده پردازش خطوط باید هر 4-6 ماه یا 5000-6000 ساعت به دلیل نرخ سایش سریع بازرسی شود. تجهیزات جدید باید اندازه گیری پایه را در 500 ساعت اول کار دریافت کنند.

آیا می توان پیچ فرسوده را به جای تعویض تعمیر کرد؟

بله. بازسازی پرواز پیچ از طریق جوشکاری و ماشینکاری مجدد یک عمل رایج و مقرون به صرفه است. پیچ با مواد جوش سازگار ساخته می شود و سپس به ابعاد اولیه زمین می زند یا برمی گردد. پیچ‌های تعمیر شده معمولاً 40 تا 60 درصد کمتر از پیچ‌های جدید هزینه دارند، اگرچه عمر مفید ممکن است بسته به کیفیت تعمیر و شرایط مواد پایه کمی کوتاه‌تر باشد.

علت سایش ناهموار بشکه چیست؟

سایش ناهموار ناشی از عوامل متعددی است: چرخش پیچ غیرعادی به دلیل سایش یا ناهماهنگی یاتاقان، فشار نامتقارن قالب ناشی از یک قالب نادرست تنظیم شده، اثرات گرانش بر روی اکسترودرهای افقی که مواد ساینده را پردازش می کنند، و نقاط داغ موضعی که ویسکوزیته پلیمر را در مناطق خاص کاهش می دهد. شناسایی و اصلاح علت اصلی از عود سریع پس از جایگزینی جلوگیری می کند.

آیا سایش بشکه بر مصرف انرژی تأثیر می گذارد؟

بله، قابل اندازه گیری. همانطور که فاصله پرواز به بشکه افزایش می یابد، نسبت فزاینده ای از توان موتور در گردش مذاب به جای کار پمپاژ مفید تلف می شود. مطالعات نشان می دهد که مصرف انرژی می تواند 10-20٪ با رسیدن ترخیص کالا از گمرک به آستانه جایگزینی افزایش یابد، که نشان دهنده هزینه مداوم قابل توجهی است که تا حدی هزینه سرمایه معوق ناشی از تعویض تاخیری را جبران می کند.