(轉(zhuǎn)自:鏈塑網(wǎng))
改性企業(yè)想要做出滿意的產(chǎn)品,離不開好的雙螺桿擠出機。但實際上,混料在筒體里面充分混合、混煉后,常常使得筒體與螺紋元件磨損嚴重,企業(yè)不得不頻繁更換這兩大部件,既影響了改性企業(yè)生產(chǎn)效率,同時還增加企業(yè)運營維護成本。
如何有效降低雙螺桿擠出機筒體、螺紋元件的更換頻率?解決辦法之一就是延長其使用壽命。
這需要我們了解影響筒體使用壽命的因素與其磨損原理,才能有效解決這個問題。
筒體(barrel)是雙螺桿擠出機兩大工作部件的之一,另一個是螺桿,只有筒體與螺桿組成一對磨擦組,塑料、輔料和助劑才能充分混煉。
影響機筒及螺紋元件使用壽命五大因素:
01
普通磨損
當塑料基粒、輔料與助劑進入筒體混合、混煉時,必然會帶有摩擦,摩擦導致筒體與螺紋元件磨損。特別是碳酸鈣和玻璃纖維等填充料,這些物質(zhì)對金屬材質(zhì)的磨擦力往往比熔融塑料的大得多。
02
腐蝕磨損
輔料與助劑可能帶有腐蝕性,直接腐蝕筒體內(nèi)壁,導致筒體壽命降低。
03
高強度磨損(重磨損區(qū))
在擠出機中通常情況下有4大重磨損區(qū):加料區(qū)域、加玻纖增強劑或填充料區(qū)域、中間區(qū)域、桿頭區(qū)域。
加料區(qū)域,機械磨損比較厲害。此時輔料加入還沒有熔融,基本處于固體狀態(tài),筒體內(nèi)壁與固體直接磨擦,使得內(nèi)壁磨損很厲害,這是第一個重磨損區(qū)。
加玻纖增強劑或填充料區(qū)域,玻璃纖維是長絲,在進纖口會勒住八字孔尖角部位,在此處筒體會勒出很深的凹槽;另外玻璃纖維在高轉(zhuǎn)速中剪切,相應地產(chǎn)生更多被撕碎的纖維,被撕碎的纖維含有鋒利末端,令磨損力大為增加,磨損筒體內(nèi)壁。
中間區(qū)域,雙螺桿頂端受到壓力,使得中間區(qū)域螺桿在高速運轉(zhuǎn)中處于彎曲狀態(tài),而且撓度(彎曲量)最大,掃膛很厲害,對筒體磨損很明顯。
桿頭區(qū)域,頂端區(qū)域的螺桿處于懸臂狀態(tài),受重力影響,向下垂。物料進入后,會托起螺桿頂端,螺桿的外徑與筒體內(nèi)壁摩擦導致磨損。
04
工況(溫度、壓力影響)
擠出機工作環(huán)境是非常惡劣的,塑料的熔融溫度一般較高,如:聚碳酸酯熔融溫度達到240℃左右,尼龍達到280℃左右,PPS達到290℃左右。在高溫情況下,金屬物理屬性下降,導致筒體壽命降低。
05
筒體內(nèi)水分、空氣、氧氣等其他成分氣體
當筒體里面混雜氧氣、水蒸氣的時候,筒體磨損更厲害。
工況溫度、壓力和筒體內(nèi)水分、空氣很難改變,目前只能通過應用更耐磨、抗腐蝕的材料做成筒體,以延長擠出機筒體、螺紋元件壽命。
現(xiàn)市面上制作筒體、螺紋元件的材料主要有碳鋼、不銹鋼、合金鋼、粉末鋼。相比于其他鋼材,粉末鋼采用粉末冶金技術(shù),將金屬粉末冶金原材料制成粉末,再根據(jù)固定的配比,在苛刻條件下生產(chǎn)出來的一種鋼材。
與普通鑄鍛的鋼材相比,粉末鋼材的鎳、鉻和鉬元素的偏析小、晶粒度細小、硫化物夾雜細小并均勻分布,所以改善了力學性能,更耐磨更耐腐,用粉末鋼制成的筒體和螺紋元件能延長其使用壽命。
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