注塑機螺桿使用壽數跟這些要素有關!
螺桿機筒是注塑機最要害、最靈魂的部件。螺桿機筒多因磨損形成空隙過大不能正常擠、注而報廢。螺桿機筒空隙大導致熔融速率及泵出能力下降從而形成物料溫度不均勻及壓力動搖,使產質量量下降,一起生產率下降、能耗也添加。相對機筒來說,螺桿更易于損壞失效。
近年來,跟著塑料制品功能的進步和品種的添加,螺桿作業環境更為惡劣,除高硬度填料的使用導致磨損加重外,還存在不同程度的腐蝕現象。因而,如何進步螺桿的壽數,是當時螺桿選材及熱處理、外表處理的一個重要課題。
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基虎螺桿選用高速粉末合金鋼為基材,制作全硬化螺桿,具有極佳的耐磨性、耐腐蝕性。
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螺桿失效機理及影響使用壽數的要素
1.1螺桿作業條件
打針螺桿在比較惡劣的條件下作業,溫度一般在200℃以上。它不僅要接受打針時的高壓一起還接受熔料的磨蝕效果和預塑時的頻繁負載起動。螺桿作業過程中還接受很大的壓力和扭矩。
1.2失效機理
一般以為,螺桿因磨丟失效的主要原因是“磨粒磨損”。在螺桿和料筒之間的塑料或填料顆粒,由于力的效果對螺桿產生切削效果導致資料丟失。
此外,塑料和填料在高溫下塑化時常常分解出腐蝕性介質,它會對螺桿外表金屬產生腐蝕,腐蝕產品很容易被塑料帶出,從而導致資料的丟失。磨損與腐蝕的一起效果加重了螺桿的失效。
1.3影響螺桿使用壽數的要素
從螺桿失效的機理剖析,影響螺桿使用壽數的要素有:二手注塑機回收
(1)螺桿的設計;
(2)螺桿選材;
(3)外表鍍金屬如Cr、Ni;
(4)滲氮;
(5)噴涂或噴焊硬化合金;
(6)料筒的選材與外表處理;
(7)物料(如塑料粒度、母料功能)及操作(轉速、背壓等)。
可見,除(1)、(7)涉及到螺桿的設計(也即改善螺桿的受力狀況)和所加工的物料外,螺桿的使用壽數主要與螺桿的原料,尤其是各種外表處理技能有關。
1.4注塑機螺桿的選用依據
對注塑機螺桿進行挑選時,首先是根據所加工塑料的性質挑選或自行設計螺桿的結構,如長徑比、壓縮比、螺距、棱寬等。其次是挑選螺桿的資料與相應的外表處理方法。假如所加工的塑料會產生強腐蝕氣體,如聚氯乙烯分解出氯化氫氣體、氟塑料分解出氟化氫氣體以及某些功能性塑料含有各種助劑,如阻燃劑、抗靜電、著色劑、交聯劑等,它們也會分解出氯化氫氣體。以SO2為主的氣體硫化物及其酸性物質、甲酸、焦磷酸等腐蝕性物質,在強混煉中浸蝕螺桿、機筒外表,形成剝蝕和點蝕。
一般而言,成型溫度越高腐蝕效果越劇烈。這種狀況下,需考慮選用高耐蝕螺桿。
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螺桿常用的外表處理技能
影響螺桿使用壽數的主要要素是螺桿的原料和相應的外表處理,而外表處理又與螺桿自身的原料及其熱處理有關。
2.1滲氮
長處是硬度高,耐蝕性較好。但高溫長期處理導致變形。為了確保螺桿的直線度,滲氮后還要加一道磨外圓工序。
為了取得較高的外表硬度,螺桿資料通常選用專用的滲氮鋼38CrMoAl。滲氮前要對38CrMoAl進行調質處理。
2.2熱噴涂
長處是硬度高、耐磨性高,但耐蝕性差。要求專用設備,工藝操作難度較大,資料本錢與工藝本錢都較高。雙金屬處理無論是堆焊仍是熱噴涂,工件外表溫度都很高,易于引起工件變形。
熱噴涂技能既是螺桿生產時選用的技能,也是一種可用于螺桿修正的技能。
2.3化學鍍鎳
關于化學鍍鎳螺桿,美國、日本、德國等均有應用方面的報導?;瘜W鍍長處是仿形性好,而且處理溫度低(88°C - 95°C), 因而無變形。此外,化學鍍鎳層具有優異的耐蝕性和很高的顯微硬度。 化學鍍鎳的最大問題在于鍍層薄,一般幾十微米。
2.4滲硼處理
滲硼處理滲硼是一種在金屬資料外表取得極高硬度的技能。將40Cr鋼制成的螺桿在810°C 820°C X 16h 20h降溫至700℃后隨罐出爐空冷。硼化物層厚0.14mm - 0.16mm硬度1400HV - 1650HV。耐磨性比滲氮的進步1 - 2倍。
2.5電刷鍍技能
由于螺桿失效在于局部區域的資料丟失,因而選用一些外表技能對螺桿、尤其是造價高的大型螺桿進行修正,具有必定的含義?,F在有大型螺桿用“電刷鍍”方法修正的成功實例修正厚度為0.48-0.68mm。
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注塑機螺桿的應用現狀
3.1國外狀況
自上世紀70年代左右起,歐美工業發達國家紛繁選用雙金屬機筒和螺桿作為塑料擠出機和打針機的要害部件。應用結果表明,雙金屬機筒、螺桿比經滲氮處理的機筒、螺桿,其耐磨或耐腐蝕性進步許多倍,使用壽數大大延伸,經濟效益明顯。
3.2國內狀況
國內通常使用的螺桿及外表處理方法有40Cr鋼螺桿鍍硬鉻、38CrMoAl鋼滲氮處理以及不銹鋼噴涂硬質合金。
45、40Cr鋼鍍鉻螺桿和料筒由于鍍層不均勻、與基體結合牢度低,在作業中產生局部掉落,形成迅速磨損或腐蝕。滲氮螺桿和料筒的功能較好,現在被廣泛使用。其不足之處是滲氮鋼價格高,滲氮層抗氯化氫腐蝕能力低,外表硬度和耐磨性尚難以滿意高速擠、注和加工增強塑料的需求。如前所述,現在最多選用的38CrMoAl鋼滲氮螺桿,它的歸納功能較好,故廣泛使用在注塑機上。
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注塑機螺桿的發展
4.1等離子噴涂技能
等離子噴涂是選用等離子弧為熱源,將金屬屑或非金屬屑加熱到熔化或半熔化狀況,用高速氣流將其收成細小顆粒,噴射到通過處理的工件外表,形成結實的覆蓋層。從而使工件外表取得不同硬度、耐磨、耐熱、耐腐蝕、光滑、以及其他各種特別物理化學功能。其特點是:可在金屬外表取得高硬度和高耐蝕的陶瓷涂層,結合強度高,噴涂后涂層平坦光滑,可準確操控涂層厚度、環保。
4.2新的涂層資料
過去是等離子噴涂Co基和Ni基合金,現更多選用碳化物。
4.3產品的質量安穩性
國內螺桿產質量量遍及不夠安穩,尤其是雙金屬螺桿結合力欠好,容易呈現前期掉落而導致失效。這種前期掉落對螺桿壽數的影響是非常大的,由于掉落下來的外表層一般硬度都很高,它們會成為磨粒,導致螺桿和料筒呈現嚴重的磨粒磨損。因而,國內產品如何確保產質量量的安穩性,是今后的一個大課題。
結語
注塑機螺桿的外表處理及發展趨勢如下:
(1)根據塑料中有無硬的添加劑、填充劑顆粒來挑選通過不同外表處理的螺桿;
(2)根據塑料加熱時是否會產生腐蝕性介質,挑選高耐蝕螺桿,如雙金屬螺桿;
(3)最重要的是一旦呈現前期失效,就需進行必要的失效剖析來確定失效原因;
(4)對失效螺桿進行修正以下降本錢。