关注机筒的全部拥有成本

作者:诺信(Nordson)公司 Randy Elliott 文章来源:PT塑料网 发布时间:2021-05-19
除了机筒的销售价格外,加工商还应考虑诸如内嵌物的组成、基底材料的质量、直线度、同心度、加工缺陷和包装/搬运等因素,以了解拥有一个机筒的真实成本。

加工商的一个双金属机筒的真正成本是多少呢?为该组件支付的价格仅仅是开始。加上其他的费用就是全部拥有成本或终身成本。机筒的使用寿命可能会灾难性地缩短,这取决于机筒的制造方式、在到达加工商之前的搬运方式以及塑料加工商的使用方式。新机筒中的微小缺陷可能就会导致机筒和螺杆过早磨损,对最终产品的质量产生不利影响,增加废品率,或迫使生产停机。基于这几点,仅根据价格购买的机筒最终可能会比价格较高的机筒花费更多。

本文接下来将对可能影响机筒真实成本的因素进行研究,首先从机筒的基本组成开始,然后考虑可能会被忽略的因素,例如运输和搬运。

内嵌物组成

在美洲和大部分欧洲地区,机筒通常是双金属的,即基体金属或基底材材料上有一层内衬或合金内嵌物,用以抵抗磨损或腐蚀。在亚洲,一体式机筒仍然很普遍,但是越来越多的双金属机筒正在被生产出来并得到应用。

生产双金属机筒内嵌物的过程称为离心铸造。它涉及到通过加热将合金粉末涂覆在预钻孔机筒的内部,然后旋转机筒使熔融合金紧贴内壁。传统的加热方法是使用燃气炉,而诺信(Nordson)公司现在使用感应炉,可花费更少的时间涂覆形成衬里,并获得更加一致的机筒质量,而且可加热标准尺寸和更大的机筒。

不采用特殊的冶金技术,对大多数供应商来说,证明机筒内嵌物有预期效果是一个挑战。同时,内嵌物的成分、均匀的厚度和小孔隙率是决定质量以及筒身使用寿命的关键因素。质量取决于离心铸造工艺的可靠性和可重复性。衬里或内嵌物的成分应该纳入供应商的可追溯冶金数据记录。

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采用离心铸造生产双金属机筒的内嵌物,包括通过加热将合金粉末涂覆到预钻孔机筒的内部,然后旋转机筒使熔融合金紧贴内壁

随着磨损性填料,特别是玻璃纤维增强材料使用的增加,包含金属碳化物的内嵌材料已被开发出来。碳化物(基于钨、钛或钽)悬浮在镍、钴、铬、硼或这些耐腐蚀材料的某种组合中,这样所得的内嵌物比通用机筒更耐腐蚀(选择一种合适的螺杆材料很关键,某些螺杆硬质表面材料与硬质合金衬里的机筒结合使用可能会导致灾难性的磨损)。

为了适于腐蚀材料(例如碳氟化合物)的使用,可提供耐化学性但牺牲了一些耐磨性的内嵌物使一种选择。其典型的成分是镍、铬、硼和钴。这种内嵌物应该是一种镍基衬里或镍基、碳基组合的的三金属钢衬里。

内嵌物的理想厚度为0.063in(1.6mm)。当厚度超过此值时不具有经济性。

基底材料组成

离心铸造工艺的可控制性和可重复性不仅影响内嵌物的质量,还影响基底材料的性能。基底材料在高温转炉中退火,然后缓慢冷却。基底材料的质量对于注射成型的机筒尤其重要。注射时的压力通常达到20000 psi(138 MPa)甚至更高,使整个塑化单元处于紧张状态。加工不良的机筒可能会破裂并损坏螺杆、尖梢、端盖和进料罩。

机筒供应商使用一种用坚固的热处理合金钢制成的高压套筒可以应对这种高压力。此套筒完全覆盖离心铸造机筒。另外,也可以使用特殊合金钢,将机筒承压能力提高50%,并可省去套筒,有利于形成一体式结构。

运输和搬运

即使是一个制造精良的机筒,也可能在运输过程中出现瑕疵或损坏。损坏的可能性随着机筒在最初制造商与挤出或注射成型车间之间的搬运量增加而增加。这些中间的“搬运人员”包括货车司机、托运人、转售商和仓储人员。

远洋运输还存在持续振动的风险,因为机筒被安放在船的甲板上。这是一个需要关注的问题,机筒钢中存在很大的内应力,持续的振动会导致其释放应力,从而影响机筒的尺寸和直线度。另外,由于盐水环境的腐蚀作用,海洋运输也是一个特殊的挑战。为此,机筒应使用防锈剂保护好,并用薄膜或纸包裹以防腐蚀。大量生锈将使机筒无法使用。

包装不良或包装不当是另一个风险。 除非机筒在坚固的运输包装内被正