아시아와 유럽 전역에서 20년 동안 설계하고 서비스한 후 시트 압출 기계 나사 마모 시스템을 저는 한 가지 진실을 배웠습니다. 나사는 귀사 라인의 핵심입니다. 성능이 저하되면 하류의 모든 것이 손상됩니다. 출력이 떨어집니다. 용융 품질이 일정하지 않게 됩니다. 에너지 소비가 증가합니다. 대부분의 공장 관리자는 손상에 비용이 많이 드는 시기를 알아차립니다.
JWELL에서는 단일 스크류, 동회전 제품을 생산하고 있습니다. 용 트윈 스크류 시트 압출 기계 라인 및 고출력 시트 압출 기계 시스템입니다. PP, PS, PET, PMMA 및 폴리카보네이트 시트 스크류 배럴 마모는 5~7년 운영 후 고객이 직면하는 가장 큰 숨겨진 비용입니다.
시트 압출기 나사 마모의 원인
기계적 마모가 지배적입니다. 나사가 회전할 때마다 플라이트가 배럴 벽에 밀착됩니다. 레시피에 유리 섬유, 탄산칼슘 또는 이산화티타늄을 추가하면 스크류 플라이트를 갈아내는 미세한 절단 도구가 도입됩니다. 부식은 그 다음입니다. 재활용 재생재의 수분이나 산성 분해 제품은 표면을 공격하여 질화 스크류 금속에 흠집을 내고 기계적 손실을 가속화합니다. 접착 마모는 세 번째 요소입니다. 배럴 지지 정렬이 흐트러지거나 스러스트 베어링이 마모되면 스크류 플라이트가 배럴 벽에 닿아 골링이 발생할 수 있습니다. 동방향 회전 트윈 스크류 시트 압출 기계 구성에서는 두 스크류 사이에도 마모가 발생합니다.
질화 나사는 시간이 지남에 따라 성능이 저하됩니다.
가스 질화는 표면 경화 압출기 스크류의 업계 표준입니다. 0.3~0.5mm의 적절하게 질화처리된 케이스 깊이와 950~1100HV의 표면 경도는 폴리머 전용 응용 분야에 대한 탁월한 내마모성을 제공합니다.
연마성 필러를 도입하면 단단한 질화물 층이 희생 장벽이 됩니다. 우리는 측정했습니다 . 질화 스크류 마모율을 깨끗한 PP 시트의 경우 1000시간당 0.01mm에서 고충진 컴파운드의 경우 1000시간당 0.08mm 이상으로
품질 저하는 예측 가능한 곡선을 따릅니다. 처음 2,000시간 동안 마모는 최소화됩니다. 2,000~6,000시간 사이에 비행 문장이 점차 반올림됩니다. 8,000시간이 지나면 공격적인 제제가 더 부드러운 코어까지 침투할 수 있습니다. 그러면 마모가 기하급수적으로 가속화됩니다. 스크류는 용융물이 뒤로 미끄러져 과도한 전단열을 발생시키는 느슨하게 맞는 오거가 됩니다.
나사가 심장이라면 배럴은 동맥벽입니다. 배럴 교체는 라인 중단 이벤트입니다.
바이메탈 배럴은 강철 베이스 튜브에 내마모성 합금 라이닝을 원심 주조하여 제조됩니다. 일반적인 라이너에는 철 기반 콜모노이, 텅스텐 카바이드 분산액이 포함된 니켈 기반 합금, 코발트 기반 Stellite가 포함됩니다.
표준 PP 및 PS 시트 라인의 경우 경도가 58~62HRC 정도인 철 기반 콜모노이 라이너가 탁월한 사용 수명을 제공합니다. 고충진 시트의 경우 연마재 필러가 레시피의 일부인 텅스텐 카바이드 함침 니켈 합금 라이너가 더 현명한 투자이며 초기 비용이 30~50% 더 비싸지만 종종 사용 수명이 두 배로 늘어납니다.
대부분의 구매자는 배럴 라이너 경도가 나사 표면 경도와 호환되어야 한다는 점을 간과합니다. 배럴 라이너가 스크류 플라이트 크레스트보다 10~15HRC 포인트 더 단단한 잘 어울리는 쌍은 가장 균형 잡힌 마모 커플과 가장 낮은 총 소유 비용을 제공합니다.
연마재 필러: 조용한 손상 촉진제
모든 폴리머가 나사를 똑같이 마모하는 것은 아닙니다. Virgin PMMA 또는 GPPS는 부드럽습니다. 그러나 추가하는 순간 마모 방정식이 완전히 달라집니다. 연마성 필러를 불투명도, 강성 또는 비용 절감을 위해
PP 시트에는 탄산칼슘이 20~40% 첨가되는 것이 일반적입니다. 활석과 황산바륨은 비슷한 패턴을 따릅니다. 각 입자는 스크류 날개와 배럴 벽 사이에서 미세 연마재 역할을 합니다. 입자 크기가 작을수록 마모가 더 심해집니다. 미세한 입자가 표면 결함에 침투하여 래핑 화합물처럼 작용하기 때문입니다. 유리섬유는 더 나쁩니다. 15% 유리 충전 PC 또는 PET 제제는 나사 수명을 60% 이상 줄일 수 있습니다. 유리 필라멘트는 홈을 자르고 더 부드러운 코어를 노출시킵니다. 코어가 노출되면 마모가 폭주하는 과정이 됩니다. 이산화티타늄은 높은 하중에서 놀라울 정도로 마모성이 높습니다. 우리는 고객이 8~10%의 렛다운 비율로 TiO2가 높은 마스터배치를 사용했을 때 폴리머의 나사 마모를 비난하는 것을 보았습니다.
실제로 작동하는 클리어런스 측정 기술
측정하지 않는 것은 관리할 수 없습니다. 스크류와 배럴 사이의 클리어런스 측정은 남은 사용 수명을 예측하는 가장 중요한 진단 도구입니다. 그러나 많은 공장에서는 모터 부하 드리프트와 같은 주관적인 지표에 의존하여 이를 건너뜁니다. 그때쯤이면 손상이 완료된 것입니다.
새로운 압출기 스크류 및 배럴의 기본 반경방향 클리어런스는 일반적으로 스크류 직경 인치당 0.001~0.0015인치입니다. 150mm 나사의 경우 새 나사의 경우 0.15~0.23mm를 의미합니다. 이 간격이 두 배가 되면 출력이 눈에 띄게 떨어집니다. 세 배가 되면 빌린 시간이 됩니다.
세 가지 실용적인 방법이 있습니다. 리드와이어 기술은 스크류 플라이트와 배럴 사이에 부서진 연선을 사용합니다. 다이얼 표시 방식은 나사를 천천히 회전시키면서 나사 끝의 런아웃을 측정합니다. 가장 정확한 방법은 나사 제거 후 보어 게이지를 측정하는 것입니다. 권장합니다 . 클리어런스 측정 감사를 충전된 제제의 경우 2,000시간마다, 충전되지 않은 폴리머의 경우 4,000시간마다
스크류 배럴 어셈블리 교체 시기와 수리 시기
결국 모든 나사는 허용 가능한 한계를 넘어 마모됩니다. 문제는 수리할 것인지, 표면을 다시 덮을 것인지, 아니면 완전히 교체할 것인지입니다.
비행 문장이 둥글게 되었지만 코어 직경이 여전히 허용 범위 내에 있는 경미한 마모는 용접 및 재가공을 통해 해결될 수 있습니다. 텅스텐 카바이드 축적 후 재질화 처리를 통한 PTA 용접은 형상이 낡지 않고 배럴의 상태가 여전히 양호한 경우 나사를 거의 새로운 상태로 복원할 수 있습니다.
그러나 한계가 있습니다. 나사를 여러 번 용접하고 재가공하면 코어 재료의 열 영향 영역이 저하되고 직진성이 손상될 수 있습니다. 이러한 경우에는 새 나사를 사용하는 것이 더 안전한 투자입니다. 배럴 라이너가 모재 금속까지 마모된 경우 라이닝을 다시 덮거나 완전히 교체하는 것이 유일한 실행 가능한 방법입니다.
중요한 고출력 시트 압출 기계 라인의 경우 예비 스크류 배럴 어셈블리를 선반에 보관하십시오. 계획된 가동 중단 중에 마모된 세트를 교체하고 생산에 대한 부담 없이 수리를 위해 보냅니다.
고출력 시트 압출기 라인의 예방 유지보수
예방은 치료보다 저렴합니다. 의 경우 엄격한 예방 프로그램을 사용하면 첫 해 내에 그만한 가치를 얻을 수 있습니다. 고출력 시트 압출 기계 하루 24시간 작동하는
자재 관리부터 시작하세요. 분쇄물을 깨끗하고 건조하게 유지하십시오. 습기는 가수분해와 부식을 일으킬 뿐만 아니라 스크류와 배럴 사이의 용융막을 불안정하게 만드는 스팀 포켓을 생성합니다. 재분쇄물을 필터링하여 금속 조각을 제거하십시오. 단 하나의 부랑자 금속 조각으로 몇 초 만에 배럴 라이너를 수리할 수 없을 정도로 손상시킬 수 있습니다.
작동 온도를 모니터링하십시오. 과열은 폴리머 분해를 가속화하고, 분해된 폴리머는 종종 산성이거나 교차 결합됩니다. 우수한 용융 품질을 위해 필요한 최소 온도에서 배럴 구역을 가동하십시오. 매년 정렬을 확인하십시오. 배럴 지지대 이동, 스러스트 베어링 마모 및 커플링 정렬 불량은 모두 국부적인 마모 밴드를 유발하는 측면 하중을 생성합니다. 기어박스 스러스트 베어링은 적절하게 윤활 처리되어야 하며 나사 생크 냉각은 일정한 물 흐름을 유지해야 합니다. 일정에 따라 실행하십시오 여유 공간 측정 프로그램을 .
올바른 시트 압출기 예비 부품 선택
교체 부품을 구매할 때가 되면 시트 압출 기계 예비 부품을 공급받고 싶은 유혹이 현실이 됩니다. OEM이 아닌 공급업체로부터 저렴한 금속학적 호환성과 치수 추적성을 검증하지 않은 경우에는 거부하십시오.
나사는 단순한 나선이 있는 샤프트가 아닙니다. 비행 형상, 압축비, 혼합 섹션 설계 및 환기 기능은 모두 특정 폴리머, 출력 속도 및 시트 게이지 범위에 맞게 조정됩니다. 일반 교체 나사는 물리적으로 맞을 수 있지만 성능이 좋지 않습니다. 용융 온도 프로파일이 바뀌고 출력 안정성이 저하되며 시트 결함이 나타납니다.
JWELL에서는 배송하는 모든 압출기에 대한 설계 기록을 유지합니다. 고객이 교체용 나사 또는 배럴을 주문하면 당사는 원래 사양에 따라 생산하거나 현재 제조 요구 사항에 따라 업데이트된 설계에 따라 생산합니다. 또한 PTA 용접 하드페이스 스크류와 진공 열처리된 공구강 스크류를 포함한 업그레이드된 표면 처리도 제공합니다.
교체 배럴은 원래 가열 영역 간격, 열전대 포트 위치 및 공급 포트 형상과 일치해야 합니다. 작은 편차는 열 전달 및 재료 흐름 패턴에 영향을 미칩니다. 올바른 시트 압출기 예비 부품 에 투자하면 전체 라인의 생산성이 보호됩니다.
자주 묻는 질문
시트 압출 스크류는 얼마나 오래 지속되어야 합니까?
GPPS 또는 PMMA와 같은 깨끗하고 충전되지 않은 폴리머의 경우 표준 바이메탈 배럴의 가스 질화 스크류는 15~20,000시간 동안 지속될 수 있습니다. 유리 섬유나 탄산칼슘 함량이 높은 충전 제제의 경우 6~1만 시간이 소요됩니다. 마모성이 높은 WPC 컴파운드는 4~6,000시간마다 교체해야 할 수 있습니다.
나사 마모의 첫 번째 징후는 무엇입니까?
일정한 스크류 속도에서 출력 감소, 모터 부하 증가, 용융 온도 변화 증가 및 시트 두께 불일치. 다이 라인이 보일 때쯤에는 마모가 중간 정도에서 심한 정도입니다.
배럴을 교체하지 않고도 스크류 수명을 연장할 수 있습니까?
때때로. 배럴 라이너의 상태가 여전히 양호하고 여유 공간이 허용 가능한 경우 표면 경화 및 재질화를 통해 나사 표면을 재처리하면 성능을 복원할 수 있습니다. 그러나 배럴도 마모되면 새 나사만으로도 손상된 표면이 빠르게 마모됩니다. 결정하기 전에 두 구성 요소를 모두 측정하십시오.
트윈 스크류 시트 압출기는 단일 스크류 라인보다 마모되기 쉬운가요?
상황에 따라 다릅니다. 인터메싱 트윈 스크류 시스템에는 두 스크류 사이에 추가 마모 표면이 있어 유지 관리 필요성이 높아질 수 있습니다. 그러나 트윈 스크류 기계는 동일한 출력에 대해 더 낮은 전단 속도로 작동하는 경우가 많으며 충전량이 높은 제제를 보다 효율적으로 처리합니다. 마모 프로필은 다르지만 반드시 더 나쁜 것은 아닙니다.
바이메탈 배럴 업그레이드가 필요한지 어떻게 알 수 있나요?
표준 배럴이 8,000시간 이내에 리라이닝 또는 교체가 필요한 경우 또는 보다 연마성이 높은 구성으로 전환하는 경우 프리미엄 합금 바이메탈 배럴은 건전한 투자입니다. 연장된 서비스 수명과 감소된 가동 중지 시간은 강력한 수익을 제공합니다.
나사 교체 일정을 잡는 가장 좋은 방법은 무엇입니까?
사용하여 여유 공간 측정 데이터를 방사형 여유 공간이 유지 관리 임계값에 도달하는 시기(일반적으로 원래 값의 두 배)를 예측합니다. 계획된 종료 중에 교체를 예약합니다. 현장에 여분의 나사를 보관하십시오.
시트 압출 기계의 나사 마모는 미스터리가 아닙니다. 이는 재료 특성, 작동 조건 및 유지 관리 원칙에 따라 측정 가능하고 예측 가능한 프로세스입니다. 메커니즘을 이해하고, 진행 상황을 측정하고, 개입을 계획하세요.
