挤出螺杆磨损的警示标志

作者:Frankland塑料咨询公司 Jim Frankland 文章来源:PT塑料网 发布时间:2019-03-05
当挤出螺杆出现磨损的迹象时,确定螺杆磨损的原因是消除其磨损的第一步。

螺杆和机筒磨损可能是挤出过程中最昂贵的操作成本之一。但是如果你知道了原因,就可以减少甚至消除它。这种磨损是由几种情况引起的。假设螺杆和机筒的材料相容——有许多完全成熟和试验的材料可供选择——那让我们关注螺杆磨损的其他可能原因,然后讨论如何区分它们的类型。

在之前的专栏中,我已经提到了最严重的磨损效应之一是由楔塞引起的,它是螺杆中一个不平衡的径向压力,会强烈地迫使螺杆靠着相对应的筒壁。当熔融速率超过一定的程度,使螺杆瞬间被固体聚合物堵塞时,就会发生楔塞。此时在机筒的一侧产生高压,而另一侧的压力则低得多。这主要是螺杆设计的问题,通常无法通过改变操作条件,比如简单地提高机筒温度进行纠正。降低转速是唯一有效的措施,但是由于输出损失,使得它总是不合需要。

磨损的第二个原因是由于螺槽外径和筒壁之间存在着研磨性填料造成的。这些颗粒——即使它们被认为要比螺槽和机筒材料软得多——甚至在相对较低的压力下也会侵蚀螺杆螺槽和机筒。这就像在沙滩岩石上洗沙一样。

螺杆磨损的原因
螺杆磨损的原因可以通过检查磨损的螺槽来确定。如果在螺槽的尾侧有毛刺(上),则楔塞很可能是原因。磨擦引起的磨损将通过螺槽表面推动侧上的螺槽角被磨光或磨圆来显露(下),这表明螺杆基材正在受到侵蚀。机筒不直导致撕裂和挤压动作,会在螺槽两侧产生毛刺(中)

第三种磨损与机筒调直有关。当螺杆不得不在不直的圆柱形空间内旋转时,它就必须随着每次旋转弯曲。巨大的弯曲力带来高压力会再次猛烈地迫使机筒和螺棱挤在一起,造成金属挤压以及两种材料的撕裂或磨损。

由于螺杆是被包含在机筒的封闭环境中,因此很难确定这三种磨损机理中是哪一种或它有多大比例在起作用。但是多年来我发现,如果你检查磨损的螺槽,就会看到原因的警示标志。

如果螺槽的尾侧有毛刺,则很可能是楔塞的原因。这是由于在旋转期间高压缩力和螺槽相对于筒壁的角运动的组合而造成的。这种情况下,通常螺槽后部表面被撕裂。这几乎只发生在螺杆的压缩段或屏障段。

矿物填料经常含有硬颗粒。然而,即使是相对较软的材料也会通过颗粒破裂、润滑失效和冲击的综合作用导致螺杆出现一定程度的磨损。几乎任何类型的再生材料都是如此。磨擦引起的磨损往往通过螺槽表面推动侧上的螺槽角被磨光或磨圆来显露,这表明螺杆基材正在受到侵蚀。

机筒不直产生了一个力的组合:一种类似于楔塞,另一种是在螺槽上存在的巨大压力,是由螺杆被迫弯曲跟随机筒内腔产生的。两种力的组合会引起撕裂和挤压动作,在螺槽的两侧产生毛刺。这种情况可能发生在螺杆的任何区域,取决于机筒支架和与减速器的调直。

确定螺杆磨损的原因是消除螺杆磨损的第一步。一旦确定了原因,纠正措施就非常清楚了。 有时候可能会有两个同时产生的原因——例如楔塞和调直或者显示磨光、磨圆的磨损性摩擦——这种情况非常罕见,但也必须考虑到。

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