سایش پیچ ماشین اکستروژن ورق: علل، تشخیص و پیشگیری برای تولید طولانی مدت

پس از بیست سال طراحی و سرویس سیستم های سایش پیچ ماشین اکستروژن ورق در سراسر آسیا و اروپا، یک حقیقت را آموختم: پیچ قلب خط شماست. وقتی تنزل پیدا می کند، همه چیز در پایین دست آسیب می بیند. خروجی کاهش می یابد. کیفیت مذاب ناسازگار می شود. مصرف انرژی بالا می رود. اکثر مدیران کارخانه متوجه می شوند که خسارت گران است.

در JWELL، ما تک پیچ و دوار را تولید می کنیم خطوط دستگاه اکستروژن ورق دوقلو ، و سیستم های دستگاه اکستروژن ورق خروجی بالا برای ورق های PP، PS، PET، PMMA و پلی کربنات. سایش لوله پیچ بزرگترین هزینه پنهانی است که مشتریان ما پس از پنج تا هفت سال کار با آن روبرو هستند.

چه چیزی باعث سایش پیچ ماشین اکستروژن ورق می شود

سایش مکانیکی غالب است. هر بار که پیچ شما می چرخد، فرود پرواز به دیواره بشکه فشار می آورد. الیاف شیشه، کربنات کلسیم یا دی اکسید تیتانیوم را به دستور غذای خود اضافه کنید، و ابزارهای برش میکروسکوپی را معرفی کرده اید که پیچ ها را از بین می برند. خوردگی بعدی می آید. رطوبت موجود در فرآورده‌های بازیافتی مجدد یا تجزیه اسیدی به سطح پیچ نیترید شده حمله می‌کند ، فلز را سوراخ می‌کند و تلفات مکانیکی را تسریع می‌کند. سایش چسب عامل سوم است. اگر هم ترازی تکیه گاه بشکه رانده شود یا یاتاقان های رانش فرسوده شوند، مارپیچ ها می توانند با دیواره بشکه تماس پیدا کرده و شروع به گاز زدن کنند. در پیکربندی‌های دستگاه اکستروژن ورق دو پیچ دوتایی ، سایش بین دو پیچ نیز رخ می‌دهد.

چگونه پیچ های نیترید در طول زمان تخریب می شوند

نیتریدینگ گاز استاندارد صنعتی برای پیچ های اکسترودر سخت شونده سطحی است. عمق محفظه نیترید شده مناسب 0.3 تا 0.5 میلی متر و سختی سطح 950 تا 1100 HV مقاومت سایش عالی در برابر کاربردهای فقط پلیمری ایجاد می کند.

هنگامی که پرکننده های ساینده را معرفی می کنید، آن لایه نیترید سخت تبدیل به یک مانع قربانی می شود. ما نرخ سایش اندازه‌گیری کرده‌ایم . پیچ نیترید شده را از 0.01 میلی‌متر در 1000 ساعت برای ورق PP تمیز تا بیش از 0.08 میلی‌متر در هر 1000 ساعت برای ترکیبات بسیار پر شده

تخریب از یک منحنی قابل پیش بینی پیروی می کند. در طول دو هزار ساعت اول، سایش حداقل است. بین دو هزار تا شش هزار ساعت، تاج های پرواز به تدریج دور می شوند. تا هشت هزار ساعت، فرمولاسیون های تهاجمی ممکن است به هسته نرم تر نفوذ کنند. سایش سپس به صورت تصاعدی شتاب می گیرد. پیچ تبدیل به یک مارپیچ شل می شود که مذاب را به عقب می لغزد و گرمای برشی اضافی ایجاد می کند.

نقش بشکه های دو فلزی در مقاومت در برابر سایش

اگر پیچ قلب باشد، بشکه دیواره شریان است. تعویض بشکه یک رویداد خاموشی خط است.

یک بشکه دو فلزی با ریخته گری گریز از مرکز یک پوشش آلیاژی مقاوم در برابر سایش بر روی یک لوله پایه فولادی ساخته می شود. آسترهای رایج شامل Colmonoy مبتنی بر آهن، آلیاژهای مبتنی بر نیکل با پراکندگی کاربید تنگستن و Stellite بر پایه کبالت است.

برای خطوط استاندارد PP و PS، یک آستر Colmonoy مبتنی بر آهن با سختی حدود 58 تا 62 HRC عمر مفید بسیار خوبی دارد. برای ورق های پر شده که پرکننده های ساینده بخشی از دستور غذا هستند، یک آستر آلیاژ نیکل آغشته به کاربید تنگستن سرمایه گذاری هوشمندانه تری است که هزینه اولیه آن 30 تا 50 درصد بیشتر است اما اغلب عمر مفید را دو برابر می کند.

اکثر خریداران توجه ندارند که سختی آستر بشکه باید با سختی سطح پیچ سازگار باشد. یک جفت کاملاً منطبق با آستر بشکه ده تا پانزده نقطه HRC سخت‌تر از تاج‌های پروازی پیچ، متعادل‌ترین زوج سایش و کمترین هزینه کل مالکیت را به همراه دارد.

پرکننده های ساینده: شتاب دهنده بی صدا آسیب

همه پلیمرها پیچ ها را به یک اندازه نمی پوشند. ویرجین PMMA یا GPPS ملایم است. اما لحظه ای که پرکننده های ساینده را برای تیرگی، سفتی یا کاهش هزینه اضافه می کنید، معادله سایش کاملا تغییر می کند.

کربنات کلسیم در بارگذاری بیست تا چهل درصد در ورق PP رایج است. تالک و سولفات باریم از الگوهای مشابهی پیروی می کنند. هر ذره به عنوان یک میکرو ساینده بین پرواز پیچ و دیواره بشکه عمل می کند. هرچه اندازه ذرات کوچکتر باشد، سایش تهاجمی تر است، زیرا ذرات ریز به عیوب سطح نفوذ می کنند و مانند ترکیب لایه ای عمل می کنند. فیبر شیشه بدتر است. یک فرمول PC یا PET با پانزده درصد پر از شیشه می تواند عمر پیچ را شصت درصد یا بیشتر کاهش دهد. رشته های شیشه ای شیارها را بریده و هسته نرم تر را در معرض دید قرار می دهند. هنگامی که هسته در معرض دید قرار می گیرد، سایش به یک فرآیند فرار تبدیل می شود. دی اکسید تیتانیوم در بارهای بالا به طرز شگفت انگیزی ساینده است. ما دیده‌ایم که مشتریان سایش پیچ را در پلیمر مقصر می‌دانند، زمانی که مقصر یک مستربچ با TiO2 بالا با نسبت کاهش هشت تا ده درصدی بود.

تکنیک‌های اندازه‌گیری پاکسازی که واقعاً کار می‌کنند

شما نمی توانید آنچه را که اندازه گیری نمی کنید مدیریت کنید. اندازه گیری فاصله بین پیچ و بشکه مهمترین ابزار تشخیصی برای پیش بینی عمر باقیمانده است. با این حال، بسیاری از گیاهان با تکیه بر شاخص های ذهنی مانند رانش بار موتور، آن را نادیده می گیرند. تا آن زمان، آسیب وارد شده است.

فاصله شعاعی پایه برای یک پیچ و بشکه اکسترودر جدید معمولاً 0.001 تا 0.0015 اینچ در هر اینچ از قطر پیچ است. برای پیچ 150 میلی متری، این به معنای 0.15 تا 0.23 میلی متر در هنگام نو است. هنگامی که این فاصله دو برابر می شود، خروجی به طور قابل اندازه گیری کاهش می یابد. وقتی سه برابر شد، شما در زمان قرضی هستید.

سه روش عملی وجود دارد. تکنیک سرب-سیم از سیم نرمی استفاده می‌کند که بین پروازهای پیچ و بشکه خرد شده است. روش نشانگر شماره‌گیر، خروجی نوک پیچ را در حالی که به آرامی آن را می‌چرخانید، اندازه‌گیری می‌کند. دقیق ترین روش اندازه گیری گیج سوراخ پس از برداشتن پیچ است. ما توصیه می کنیم که هر دو هزار ساعت یک بار برای فرمولاسیون های پر شده و هر چهار هزار ساعت یک بار برای پلیمرهای پر نشده انجام شود.

زمان تعویض در مقابل تعمیر مجموعه های پیچ-شکه ای

در نهایت، هر پیچ بیش از حد قابل قبول سایش. سوال این است که آیا تعمیر، دوباره روی سطح یا جایگزینی کامل انجام شود.

فرسودگی جزئی، جایی که تاج های پرواز گرد شده اند اما قطر هسته هنوز در حد تحمل است، گاهی اوقات می توان با جوشکاری و ماشینکاری مجدد برطرف شد. جوشکاری PTA با تجمع کاربید تنگستن و به دنبال آن نیترید کردن مجدد می تواند یک پیچ را به شرایط تقریباً جدید بازگرداند اگر هندسه منسوخ نشده باشد و بشکه هنوز در شرایط خوبی باشد.

با این حال، محدودیت هایی وجود دارد. اگر پیچ چندین بار جوش داده شده و دوباره ماشین کاری شده باشد، ممکن است مواد هسته تحت تأثیر حرارت قرار گرفته باشد و صافی آن به خطر بیفتد. در این موارد، یک پیچ جدید سرمایه گذاری مطمئن تری است. اگر آستر بشکه به فلز پایه ساییده شده باشد، ریل کردن یا تعویض کامل تنها مسیر قابل دوام است.

برای خطوط مهم ماشین اکستروژن ورق با خروجی بالا ، یک مجموعه یدکی پیچ بشکه را در قفسه نگه دارید. فرسوده را در طول یک خاموشی برنامه ریزی شده تعویض کنید و بدون فشار تولید برای نوسازی ارسال کنید.

تعمیر و نگهداری پیشگیرانه برای خطوط ماشین اکستروژن ورق با خروجی بالا

پیشگیری ارزانتر از درمان است. برای هر دستگاه اکستروژن ورق خروجی بالا که بیست و چهار ساعت در روز کار می کند، یک برنامه پیشگیرانه منظم هزینه خود را در سال اول پرداخت می کند.

با کنترل مواد شروع کنید. آسیاب خود را تمیز و خشک نگه دارید. رطوبت نه تنها باعث هیدرولیز و خوردگی می شود، بلکه حفره های بخار ایجاد می کند که فیلم مذاب بین پیچ و بشکه را بی ثبات می کند. برای حذف قطعات فلزی، ریس خود را فیلتر کنید. یک تکه فلز ولگرد می‌تواند در عرض چند ثانیه یک بشکه را غیر قابل تعمیر کند.

دمای کار خود را کنترل کنید. گرمای بیش از حد باعث تسریع تخریب پلیمر می شود و پلیمر تجزیه شده اغلب اسیدی یا به صورت متقاطع است. مناطق بشکه خود را در حداقل دمای لازم برای کیفیت مذاب خوب اجرا کنید. تراز را سالانه بررسی کنید. جابجایی تکیه گاه بشکه، سایش یاتاقان های رانش و ناهماهنگی کوپلینگ همگی باعث ایجاد بارهای جانبی می شوند که باعث سایش باندهای موضعی می شوند. بلبرینگ رانش گیربکس باید به درستی روغن کاری شود و خنک کننده ساقه پیچ باید جریان آب را ثابت نگه دارد. برنامه خود را اندازه گیری ترخیص کالا از گمرک طبق برنامه اجرا کنید.

انتخاب صحیح قطعات یدکی ماشین اکستروژن ورق

وقتی زمان خرید قطعات جایگزین فرا می رسد، وسوسه تهیه قطعات یدکی دستگاه اکستروژن ورق ارزان قیمت از تامین کنندگان غیر OEM واقعی است. در مقابل آن مقاومت کنید، مگر اینکه سازگاری متالورژیکی و قابلیت ردیابی ابعادی را تأیید کرده باشید.

پیچ فقط یک شفت با مارپیچ نیست. هندسه پرواز، نسبت تراکم، طراحی بخش اختلاط و ویژگی‌های هواگیری همگی با پلیمر خاص، سرعت خروجی و محدوده گیج ورق تنظیم می‌شوند. یک پیچ جایگزین عمومی ممکن است از نظر فیزیکی مناسب باشد اما عملکرد ضعیفی دارد. پروفیل های دمای مذاب تغییر می کنند، پایداری خروجی کاهش می یابد، و عیوب ورق ظاهر می شوند.

در JWELL، ما سوابق طراحی را برای هر اکسترودری که ارسال می کنیم حفظ می کنیم. هنگامی که مشتری یک پیچ یا بشکه جایگزین را سفارش می دهد، ما مطابق با مشخصات اصلی یا طراحی به روز شده بر اساس الزامات فرمولاسیون فعلی تولید می کنیم. ما همچنین درمان‌های سطح ارتقا یافته‌ای را ارائه می‌کنیم، از جمله پیچ‌های سخت با جوش PTA و پیچ‌های فولادی ابزار با عملیات حرارتی خلاء.

یک بشکه جایگزین باید با فاصله اصلی منطقه گرمایش، محل درگاه ترموکوپل و هندسه پورت تغذیه مطابقت داشته باشد. انحرافات کوچک بر انتقال حرارت و الگوهای جریان مواد تأثیر می گذارد. روی مناسب سرمایه گذاری کنید قطعات یدکی ماشین اکستروژن ورق و از بهره وری کل خط محافظت می کنید.

سوالات متداول

یک پیچ اکستروژن ورق چقدر باید دوام بیاورد؟

برای پلیمرهای تمیز و پر نشده مانند GPPS یا PMMA، یک پیچ نیترید شده با گاز در یک بشکه دو فلزی استاندارد می تواند پانزده تا بیست هزار ساعت دوام بیاورد. برای فرمولاسیون پر شده با فیبر شیشه یا بار کربنات کلسیم بالا، شش تا ده هزار ساعت انتظار می رود. ترکیبات WPC بسیار ساینده ممکن است هر چهار تا شش هزار ساعت نیاز به تعویض داشته باشند.

اولین علائم سایش پیچ چیست؟

کاهش خروجی در سرعت ثابت پیچ، افزایش بار موتور، افزایش تغییرات دمای مذاب و ناسازگاری ضخامت ورق. زمانی که خطوط قالب را می بینید، سایش متوسط ​​تا شدید است.

آیا می توانم عمر پیچ را بدون تعویض بشکه افزایش دهم؟

گاهی اوقات. اگر آستر بشکه هنوز در شرایط خوبی باشد و فاصله قابل قبولی داشته باشد، روکش مجدد پیچ ​​با هارد فیسینگ و نیتریدینگ مجدد می تواند عملکرد را بازیابی کند. اما اگر بشکه نیز فرسوده شود، یک پیچ جدید به تنهایی به سرعت در برابر سطح آسیب دیده ساییده می شود. قبل از تصمیم گیری هر دو جزء را اندازه گیری کنید.

آیا دستگاه اکستروژن ورق دوقلو بیشتر یا کمتر از یک خط پیچ مستعد سایش است؟

بستگی دارد. سیستم های پیچ دوقلو درهم دارای سطوح سایش اضافی بین دو پیچ هستند که می تواند نیازهای تعمیر و نگهداری را افزایش دهد. با این حال، ماشین‌های پیچ دوقلو اغلب با نرخ برش پایین‌تری برای خروجی یکسان کار می‌کنند و فرمول‌های بسیار پر شده را کارآمدتر مدیریت می‌کنند. مشخصات سایش متفاوت است، نه لزوما بدتر.

چگونه بفهمم که به ارتقاء بشکه دو فلزی نیاز دارم؟

اگر بشکه استاندارد شما پس از کمتر از هشت هزار ساعت نیاز به ریل گذاری یا تعویض دارد، یا اگر به فرمول ساینده تری روی می آورید، بشکه دو فلزی آلیاژی درجه یک سرمایه گذاری مناسبی است. طول عمر طولانی و کاهش زمان خرابی، بازدهی قوی را به همراه دارد.

بهترین راه برای برنامه ریزی تعویض پیچ چیست؟

از داده‌های خود اندازه‌گیری فاصله برای پیش‌بینی زمانی که فاصله شعاعی به آستانه نگهداری شما می‌رسد، استفاده کنید، معمولاً دو برابر مقدار اصلی. زمانبندی تعویض در طول یک خاموشی برنامه ریزی شده. یک پیچ یدکی را در محل نگه دارید.

سایش پیچ ماشین اکستروژن ورق یک رمز و راز نیست. این یک فرآیند قابل اندازه گیری و قابل پیش بینی است که توسط خواص مواد، شرایط عملیاتی و نظم و انضباط نگهداری هدایت می شود. مکانیسم ها را درک کنید، پیشرفت را اندازه گیری کنید و مداخله خود را برنامه ریزی کنید.