Как же выяснить, что случилось с Вашим винтом (шнеком) и что с этим делать.
Износ ходового винта и ствола – это серьезный вопрос для обслуживания и инженерных отделов, как в экструзии, так и в литье под давлением, и это обосновано. Чрезмерный износ в данном пластифицирующем блоке представляет собой длительный перечень из проблем неоднородной выработки (производительности), которые напрямую влияют на стоимость и общее качество производимой продукции.
В статье, появившейся в Plastics Technology за февраль 2018 года на вопрос: «Что ваш экструдер пытается рассказать вам?», авторы Вэс Хобсон и Майк Рутковски из компании The Dow Chemical Company продемонстрировали потребность в базовых данных и мониторинге износа, чтобы избежать чрезмерной потери производительности.
Хобсон и Рутковски проделали большую работу, демонстрируя как диагностировать избыточный износ ходового винта посредством контроля качества и проблем производительности. Теперь, когда у нас есть представление о том, что экструдеры «рассказывают нам», с точки зрения процессинга, и следующий шаг - исследовать, что происходит с винтом и что можно с этим сделать.
В этой статье мы рассмотрим, как износ ходового винта влияет на снижение качества и экономической эффективности ремонта в сравнении с заменой изношенного оборудования.
ТИПИЧНЫЙ ИЗНОС ХОДОВОГО ВИНТА (шнека)
Износ ходового винта в экструзии и литье под давлением может быть схожим: в большинстве случаев износ происходит в областях с высоким давлением, в частности, в переходном участке и в последних нескольких витках. Технологи и поставщики обычно теоретизируют, что износ в этих областях обусловлен контактом металла с металлом между ставом OD и идентификатором гильзы из-за сгибания винта при высоких давлениях. Эта теория маловероятна, поскольку внутреннее давление, как правило, одинаково по всей длине винта.
Большая часть износа происходит в районах с высоким давлением, в частности переходном участке и последние нескольких витках.
Перепад давления необходим для создания давления в определенной зоне, а не для общего высокого давления расплава во всем шнеке. Контант металла с металлом-может произойти, но это результат механических состояний и является симптомом потенциально больших проблем: отклонение от оси, повреждение редуктора, изогнутый винт, изогнутый цилиндр, неправильная установка на поверхности, и т. д. Абразивное тестирование, проведенное во многих отраслях, показывает, что повышенное давление и температура приводят к увеличению трения. Поскольку участок перехода и последние несколько витков измерительной секции как правило, испытывают самые высокие давления и температуры, мы можем предсказать, что именно здесь происходит основная часть износа OD. Это верно эмпирически после осмотра и восстановления тысяч винтов.
Как и при потере витка OD, износ основания обычно наиболее тяжелый в этих районах высокого давления. Износ сильнее проявляется на лицевой (фронтальной) стороне витка, чем на задней стороне. Степень износа основания сильно подвержена воздействию обработанных смолы или смол. При обработке абразивных наполнителей, таких как стекловолокно или карбонат кальция, можно увидеть сильный износ в секции подачи, из-за давления, выработанного передней стороной витка, с ограниченной смазкой обеспечиваемой нерасплавленными гранулами. Количество присутствующего наполнителя и форма частиц сильно влияют на интенсивность износа. Больше частицы с более острыми углами имеют тенденцию носить больший износ, чем меньшие круглые частицы. К сожалению, желаемые физические свойства формованной детали определяют, какой наполнитель использовать. Поскольку износ более типичен для наполнителей, то их следует добавлять ниже по потоку, где полимер уже расплавлен, чтобы обеспечить лучшую смазку.
Смесевые секции и барьерные витки также имеют тенденцию к износу, поскольку их функция требует, чтобы расплав тек точно по геометрии их витка. Дисперсионно-смешанные конструкции включают в себя некоторую форму геометрии «подреза», которая обеспечивает подачу расплава сильным сдвиговым усилиям для повышения изотермического расплава и равномерного цвета (т.е. общей гомогенизации расплава). По мере того как изнашивается смесевая конструкция, происходит потеря адекватной дисперсии.
Подобно диспергирующим смесям, барьерные витки выбиты, чтобы отделить рабочую зону расплава (между витками) от сплошного слоя (непосредственно на витках). По мере износа специальных участков смешивания - барьерные конструкции могут потерять плавность подачи и эффективность смешивания.
