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如何提高錐形雙螺桿擠出機的使用壽命

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產品描述
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       相對于普通單螺桿擠出機和平行雙螺桿擠出機而言,異向錐形雙螺桿擠出機(以下簡稱“錐雙”)具有其獨特的加料面積大,壓縮比大,螺桿在縱向和橫向對物料的剪切和混合效率更高,塑化能力更優異的特點,因此其特別適用于以高鈣填充的PVC粉料為原料生產塑膠異型材的產品。

       然而隨之而來的問題是,錐形雙螺桿擠出機的機筒螺桿因擠出機的高效率生產能力而遭遇到的糟糕的使用壽命問題。那些粒度不小、硬度較高的無機物碳酸鈣和鈦白粉以一個比較高的,甚至達到150%的比例加入,摻夾有不少雜質的回收塑膠也往往被用作為主要原料..,機筒和螺桿在與這些物料的固相摩擦中日益難以為繼;為了得到更優越的塑化能力,物料由超錐設計的擠出機大的入料口向更小的擠出端推進,更加劇了這個固相干摩擦,導致機筒小孔端和螺桿小直徑段磨損尤為嚴重;由于螺桿承受的背壓比普通單螺桿擠出機和平行雙螺桿擠出機更大,而為了在錐雙機筒中物料能在較短的移動距離內取得優越的塑化能力,特殊設計的螺桿螺旋角,螺距,嚙合間隙等,又加重了螺桿承受的剪切磨損;而當分配箱中的推力軸承因不堪重負而可能存在的稍許磨損,也將導致螺桿的螺棱側面甚至在軸向與相鄰螺棱側面摩擦,則就更是雪上加霜了;我們還必須提到PVC在塑化過程中釋放的氯離子對機筒螺桿的腐蝕,等等...,這些都是導致錐形雙螺桿擠出機的核心部件使用壽命更為嚴峻的不可或視的因素。

       如何提高錐形雙螺桿擠出機的使用壽命?這里先針對錐雙機筒來分析對策,旨在拋磚引玉吧。

       國內普通錐雙機筒均采用滲氮鋼38CrMoAl來制造,問題是這個鋼材經過一般氣體滲氮后的硬度存在梯度大,有效硬度層淺等缺陷。例如上述材料經氣體滲氮后的標準氮化層硬度為950~1020HV,厚度為0.40~0.70mm,而且即使這個非常有限的硬度也隨著氮離子的受阻而由材料表面向材料內部呈梯度逐漸下降,因此工件的耐磨損性能非常有限。尤其在應用于錐雙機筒的時候,面對上面所述的錐雙擠出機的特定工況條件,滲氮錐雙機筒的使用壽命就顯得捉襟見肘而勉為其難了。

       下圖是舉例國外用戶的型號為MASS 55的錐雙機筒,該機筒由三段機筒體組成。在小孔段和中間段機筒中分別襯入有一個由上海凯发娱乐APP公司研制,硬度達58~64HRC的高鉻鑄鐵Ω101A 合金內襯套,稱之為“襯套式機筒”。

       高鉻鑄鐵Ω101A合金是應德國Werner & Pfleiderer(GMBH)公司要求而研發,對應德方材料編號為1.2292.2,與該公司代號為043的同向平行雙螺桿組合機筒橢圓內襯套制造專用材料相平行,德方具體材料名稱為G-X 250CrV25,又稱為GP 27M。Ω101A合金材料中因比例較高的碳化硅,碳化錳,碳化鉻等不同種類的微細碳化物硬質相顆粒均勻地分布于鐵的基材中,因此具有較高的抗磨損性能。高鉻鑄鐵Ω101A主要成份及經過淬火硬化后的硬度如下表:

Fe

C

    Cr

Si

   Mn

   Mo

    V

硬度Hardness

Bal

  2.0~2.8

22.0~28.0

 0.5~1.5

 0.3~1.0

 0.5~1.0

 0.4~0.8

  HRC 58~64

襯套式錐雙機筒的另一個優勢是一旦內襯套被磨損,用戶可以自行方便地更換新的襯套。相對于錐雙機筒體而言,內襯套的成本仍然有限,因此以上襯套式機筒不失為用戶的一種性價比較高的選擇方案。       由于高鉻鑄鐵Ω101A材料中的鉻含量達到25%左右,因此該合金同時也具有優良的抗腐蝕性能,非常適合于錐雙擠出機更多被用于高鈣填充的PVC粉料生產的工況條件,對抗文中所提到的PVC釋放的氯離子的腐蝕。

       上海凯发娱乐APP機械設備有限公司/ 總工程師辦公室

 

 

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