Các quyết định thay thế trục vít bị mòn có ảnh hưởng tài chính đáng kể đối với bất kỳ hoạt động ép đùn tấm nào, tuy nhiên nhiều bộ chuyển đổi dựa vào phỏng đoán thay vì đo lường khi xác định xem trục vít và trục vít đã hết tuổi thọ hay chưa. Hậu quả của việc làm sai điều này theo cả hai cách: thay thế vít sớm gây lãng phí vốn vốn có thể bị trì hoãn hàng tháng hoặc hàng năm, trong khi việc vận hành vít bị mòn vượt quá giới hạn chức năng của nó sẽ làm giảm công suất đầu ra, tăng mức tiêu thụ năng lượng cụ thể và tạo ra tấm có kích thước thay đổi tạo ra phế liệu và khiếu nại của khách hàng. Sự mài mòn ở bề mặt tiếp xúc trục vít là không thể tránh khỏi - đó là kết quả của sự mài mòn polyme, sự ăn mòn của hạt độn và sự tiếp xúc cơ học giữa các cánh trục vít quay và thành thùng cố định. Điều khác biệt giữa các hoạt động được quản lý tốt với phần còn lại là nguyên tắc đo lường độ hao mòn đều đặn, xu hướng dữ liệu và đưa ra quyết định thay thế dựa trên tiêu chí định lượng thay vì đánh giá chủ quan. Nguyên tắc đo lường này là nền tảng của hiệu quả bảo trì ép đùn tấm và ảnh hưởng trực tiếp đến cả chất lượng sản phẩm và kinh tế sản xuất.
Hiểu quá trình mài mòn trong giao diện thùng vít
Sự mài mòn không xảy ra đồng đều dọc theo chiều dài của vít hoặc nòng. Mẫu phụ thuộc vào loại polymer, tải chất độn, hình dạng trục vít và điều kiện vận hành. Hiểu được nơi tập trung hao mòn giúp tập trung nỗ lực đo lường vào những vùng quan trọng nhất.
Phần cấp liệu thường ít bị mài mòn nhất vì polyme ở đây ở dạng rắn và chưa bị mềm đến mức bị mài mòn mạnh. Các phần nén và đo sáng, nơi polyme nóng chảy hoàn toàn và chịu áp lực, có tốc độ mài mòn cao nhất. Trong các phần này, mặt đẩy của trục vít - bề mặt truyền lực tới polyme nóng chảy - mòn nhanh hơn mặt sau do áp suất tiếp xúc cao hơn.
Polyme được lấp đầy làm tăng tốc độ mài mòn đáng kể. Sợi thủy tinh, chất độn khoáng, canxi cacbonat và bột talc hoạt động như chất mài mòn giúp đánh bóng cả các trục vít và bề mặt lỗ khoan của thùng. Các hoạt động vận hành chứa đầy thủy tinh PP hoặc chứa đầy khoáng chất PVC có thể thấy tốc độ mài mòn của trục vít cao hơn 3—5 lần so với các hoạt động xử lý nhựa nguyên chất.
Kỹ thuật đo khoảng trống từ chuyến bay đến thùng
Kích thước quan trọng nhất trong việc đánh giá tình trạng thùng vít là khe hở xuyên tâm giữa đường kính ngoài của trục vít và đường kính trong của thùng. Khoảng hở này xác định hiệu quả bơm, rò rỉ tan chảy trên các chuyến bay cũng như khả năng tạo và duy trì áp suất tan chảy.
Phép đo bắt đầu bằng việc tháo vít ra khỏi thùng và làm sạch tất cả cặn polyme. Sử dụng micromet bên ngoài, đo đường kính ngoài của vít (đường kính ngoài) tại các vị trí trục xác định dọc theo chiều dài vít. Thực hành tiêu chuẩn là thực hiện các phép đo ở mỗi chuyến bay — hoặc tối thiểu cứ sau 100 mm dọc theo trục vít — ghi lại cả đường kính ngoài của chuyến bay và vị trí góc của mỗi phép đo. Độ mài mòn hiếm khi đối xứng hoàn hảo; vít có thể bị mòn ở một bên nhiều hơn bên kia do tiếp xúc do trọng lực gây ra với lỗ nòng.
Đường kính trong của thùng được đo bằng thước đo lỗ khoan hoặc micromet bên trong tại các vị trí trục tương ứng. Ba đến bốn lần đọc ở khoảng cách 90 độ ở mỗi vị trí sẽ ghi lại bất kỳ hình bầu dục nào đã phát triển. Một thùng có kích thước tròn hoàn hảo khi còn mới có thể phát triển độ bầu dục có thể đo được theo thời gian, đặc biệt là ở đáy lỗ nơi trọng lượng vít tập trung lực tiếp xúc.
Trừ đường truyền trục vít OD khỏi ID nòng ở mỗi vị trí trục sẽ có khe hở hướng tâm. So sánh các giá trị này với thông số kỹ thuật ban đầu của nhà sản xuất và khe hở tối đa cho phép. Theo hướng dẫn chung, hầu hết các máy đùn trục vít đơn để sản xuất tấm đều hoạt động với khe hở mới là 0,15–0,25 mm và thường nên thay thế khi khe hở đạt 2–3 lần giá trị mới hoặc khi sản lượng giảm hơn 10–15% so với mức cơ bản ở điều kiện vận hành tiêu chuẩn.
Tiêu chí thay thế ngoài các phép đo giải phóng mặt bằng
Các phép đo đường kính và khe hở chỉ nói lên một phần câu chuyện. Một số chỉ số bổ sung thông báo quyết định thay thế.
Sự suy giảm tỷ lệ đầu ra là chỉ số dễ thấy nhất về mặt hoạt động. Khi bộ thùng vít không còn có thể đạt được công suất định mức ở cài đặt nhiệt độ và tốc độ vít tiêu chuẩn, độ mòn đã đạt đến mức mà dòng rò rỉ qua các chuyến bay đang tiêu tốn một phần đáng kể công suất bơm. Việc ghi lại tốc độ đầu ra ở các điều kiện tiêu chuẩn hóa trong mỗi phiên đo sẽ tạo ra dữ liệu xu hướng tương quan với tiến trình hao mòn với tác động đến sản xuất.
Tiêu thụ năng lượng cụ thể cung cấp một tín hiệu chẩn đoán khác. Khi độ hở tăng lên, máy đùn phải làm việc nhiều hơn để bơm cùng một lượng polymer. Cường độ dòng điện của động cơ ở tốc độ thông lượng nhất định tăng lên khi quá trình hao mòn diễn ra. Một máy đùn tiêu thụ dòng điện cao hơn 15—20% so với khi còn mới —ở cùng tốc độ trục vít và tốc độ đầu ra — đang hoạt động với hiệu suất giảm đáng kể.
Điều kiện bề mặt cũng quan trọng. Vết khía sâu hoặc vết khoét trên lỗ nòng cho thấy sự tiếp xúc của vít đang gây ra hư hỏng cơ học vượt quá mức mài mòn thông thường. Các bề mặt có vết khía làm tăng tốc độ mài mòn của vít và tạo ra các hạt ô nhiễm xuất hiện dưới dạng khuyết tật trên tấm hoàn thiện.
Việc lựa chọn vật liệu tại thời điểm mua hoặc thay thế ban đầu ảnh hưởng đáng kể đến tốc độ hao mòn và tuổi thọ sử dụng. các Các tùy chọn vật liệu thùng vít được thấm nitơ và thùng lưỡng kim có sẵn từ các nhà sản xuất mang lại các đặc tính chống mài mòn khác nhau đáng kể, với các lớp lót lưỡng kim chứa cacbua vonfram hoặc hợp kim niken mang lại tuổi thọ sử dụng gấp 3-5 lần so với thép thấm nitơ tiêu chuẩn trong các ứng dụng mài mòn.
Khi nào cần thay thế vít, thùng hoặc cả hai
Quyết định thay thế vít một mình, một mình thùng hoặc cả hai đồng thời phụ thuộc vào kiểu mài mòn và tình trạng tương đối của từng bộ phận. Việc thay thế một vít mới trong một thùng bị mòn nhiều là lãng phí - các đường trục vít mới sẽ nhanh chóng phù hợp với hình dạng của thùng bị mòn và tuổi thọ sử dụng dự kiến của vít mới sẽ ngắn hơn nhiều so với tuổi thọ định mức của nó. Ngược lại, việc lắp một lớp lót thùng mới lên trên một con vít bị mòn nghiêm trọng sẽ tập trung toàn bộ khoảng trống trong giao diện giữa chuyến bay với thùng, có khả năng gây nhiễu và hư hỏng cơ học.
Cách thực hành tốt nhất là đánh giá cả hai bộ phận cùng nhau và thay thế theo bộ khi một trong hai bộ phận đạt đến giới hạn hao mòn. Nếu nòng có độ mòn tối thiểu nhưng vít đã hết tuổi thọ, thì có thể lắp vít thay thế vào nòng hiện có — nhưng chỉ khi các phép đo nòng xác nhận rằng đường kính lỗ khoan vẫn nằm trong thông số kỹ thuật mới. các Tài liệu về độ mòn của trục vít máy phải bao gồm các phép đo ghép đôi cho cả hai bộ phận, cho phép nhóm bảo trì đưa ra quyết định thay thế sáng suốt dựa trên tình trạng kết hợp thay vì đánh giá từng bộ phận.
Độ mòn của trục vít và tang trống tiến triển dần dần nhưng tăng tốc theo cấp số nhân khi vượt quá các khe hở tới hạn, khiến việc đo định kỳ trở nên cần thiết để lập kế hoạch thay thế trước khi sự suy giảm sản lượng và chất lượng trở nên nghiêm trọng. JWELL cung cấp các dịch vụ đo trục vít và thùng để ghi lại khoảng trống từ chuyến bay đến thùng ở các vị trí trục được tiêu chuẩn hóa bằng cách sử dụng đồng hồ đo lỗ khoan và phép đo micromet, cung cấp dữ liệu xu hướng cho phép bộ chuyển đổi dự kiến các mốc thời gian thay thế và lên lịch thay đổi vít trong quá trình ngừng hoạt động theo kế hoạch thay vì các tình huống khẩn cấp.
Câu hỏi thường gặp
Bao lâu nên đo độ mòn của trục vít và thùng?
Tần số đo phụ thuộc vào độ mài mòn của vật liệu được xử lý và mức độ quan trọng của ứng dụng. Để ép đùn tấm nhựa gọn gàng, việc đo lường nửa năm một lần thường là đủ. Đối với polyme được làm đầy hoặc được gia cố bằng thủy tinh, nên đo hàng quý. Các hệ thống lắp đặt mới sẽ nhận được phép đo cơ bản khi vận hành thử, sau đó là các phép đo định kỳ 3 tháng trong năm đầu tiên để xác định xu hướng tốc độ hao mòn.
Tuổi thọ sử dụng thông thường của bộ trục vít và thùng máy đùn là bao lâu?
Tuổi thọ sử dụng thay đổi rất nhiều dựa trên polyme, hàm lượng chất độn và điều kiện vận hành. Một bộ thùng vít xử lý tấm PP hoặc PE gọn gàng có thể tồn tại từ 5–8 năm khi hoạt động liên tục. Bộ xử lý tương tự các hợp chất kỹ thuật chứa đầy thủy tinh có thể cần thay thế sau 12–18 tháng. Lớp lót thùng lưỡng kim với lớp phủ vít cứng có thể kéo dài thời gian này lên 2-3 lần trong các ứng dụng mài mòn.
Một thùng bị mòn có thể được lót lại thay vì thay thế không?
Có, những chiếc thùng bị mòn có thể được lót lại bằng một ống bọc lưỡng kim được ép vào vỏ thùng hiện có, hoặc lỗ khoan có thể được mài giũa quá khổ và lắp một lớp lót có thành mỏng. Việc lót lại thường tốn 40–60% thùng mới và khôi phục lỗ khoan về kích thước ban đầu. Tuy nhiên, việc lót lại không phải lúc nào cũng khả thi nếu bản thân vỏ thùng bị hư hại kéo dài hoặc nếu độ dày thành thùng ban đầu không cung cấp đủ độ bền kết cấu cho quá trình doa và lồng.
Sự mài mòn của vít có ảnh hưởng như nhau đến tất cả các đặc tính của tấm không?
Không. Các đặc tính nhạy cảm nhất là những đặc tính phụ thuộc vào áp suất tan chảy và độ đồng đều nhiệt độ. Sự thay đổi của máy đo, độ hoàn thiện bề mặt và độ rõ quang học ở tấm trong suốt là những chỉ số chất lượng đầu tiên bị ảnh hưởng bởi độ mòn của trục vít. Các đặc tính cơ học như độ bền kéo và khả năng chống va đập ít nhạy cảm ngay lập tức vì chúng phụ thuộc nhiều vào cấp độ polyme và điều kiện làm mát hơn là vào điều kiện vít - mặc dù những điều này cuối cùng cũng sẽ suy giảm khi tính đồng nhất nóng chảy trở nên tồi tệ hơn.
