Запобігання виходу з ладу гвинтового циліндра є найважливішою дисципліною технічного обслуговування для довготривалого прибутковості будь-якої лінії екструзійного термозварення. Відділ пластифікації, гвинт і щільно зібраний циліндр - це загалом місце, де тверді полімери перетворюються в гомогенну під тиском пластичну масу, яка формує повітряно-емісійну заготовку. На машинах EBM ця частина працює постійно, година за годиною, тому навіть поступове зношування приводить до вимірюваних втрат в виході, контролі товщини стін, а також споживанні енергії. Компанія Apollo, фабрика Wanplas з більш ніж 20-річним досвідом спеціалізації у нарощуванні екструзійних і термозварених ліній, виробляє системи ABLB, ABLD та повністю електричні, що варіюються від контейнерів об'ємом 200 мл до індустріальних баків об'ємом 1000 л, і на кожному з їх моделей гвинт і циліндр залишаються компонентами, які гальмують термін експлуатації.
Цей посібник пояснює, як розвивається зношування гвинтів і циліндрів у виливному формуванні екструзією, чому це важливо особливо для роботи, яка здійснюється за допомогою виливного формування, на яких матеріалах і з яких зазорів оперується галузь, як виявити зношування на початковій стадії, і як дисциплінований programma технічного обслуговування запобігає передчасному виходу обладнання з ладу. Мета полягає в практичному розширенні інтервалу експлуатації приладів пластифікації, збереженні якості паріза, а також у уникненні незапланованих простоїв, які коштують значно дорожче, ніж простий технічний огляд, описаний у цьому матеріалі. Ці рекомендації стосуються екструдерів, які забезпечують подачу безперервних і акумуляторних ходів, а також повного асортименту матеріалів, які обробляються на сучасних машинах для виливного формування екструзією, у тому числі HDPE, PP, PVC, PC та сполуки з добавками з вторинного матеріалу.
Головні статистичні дані на одній сторінці
- Новий радіальний зазор між кріпильним болтом і валом становить звичайно 0,1% – 0,15% діаметра кріпильного болта (для болта діаметром 90 мм — 0,09 мм – 0,14 мм).
- Практична межа зносу досягається приблизно в три-чотири рази при первісному зазорі, або 0,4 мм…0,6 мм.
- Падіння виходу на 8% до 15% є стандартною лімітною величиною для попередження зацуківання з причини недостатнього взаємного зазорів.
- Нітридована сталь марки 38CrMoAlA забезпечує тверде покриття товщиною від 0,5 до 0,8 мм при наскрізному напругах від 900 до 1000 вольт. Биметалічні ущільнювачі досягають діапазону HRC від 58 до
- Рециклирувана добавка 20-30% і фторкарбонатні або скляні наповнювачі є домінуючими акселераторами абразивного зношення.
Чому знос шпильок та циліндрів визначає час безперебійної роботи машини EBM.
Пластифікаційна одиниця є серцем машини для екструзійного формовування з вистрілом, а також компонентом, який щиро втрачає продуктивність занадто довго, перш ніж оператор відчуває видимі дефекти. При екструзійному формовуванні з вистрілом шнек повинен виконувати чотири функції одночасно: транспортувати твердий гранулят або порошок вперед, розплавляти його шляхом тертя та теплоізоляції, перемішувати та гомогенізувати розплав і створювати тиск, що наганяє розплав через головку друку, щоб отримати супрал з постійною вагою та розподілом стінок. Справність кожної з цих функцій залежить від щільного та прогнозованого зазору між високими частинами шнека і внутрішньою поверхнею барабана. Скільки б цей зазор не збільшувався, однакова має бути продуктивність одиниці.
When the screw-barrel clearance increases, molten polymer slips backward through the widening gap instead of being pushed forward. The extruder must spin faster and draw more motor current to deliver the same parison weight, so specific energy consumption rises while stable output falls. Because blow molding is a weight-critical process, the control system compensates by adjusting screw speed, which masks the decline until head pressure and parison weight become difficult to hold. At that point, wall-thickness variation, flash, and intermittent short shots appear, and the root cause is usually the plasticizing unit rather than the mold or the head.
Догляд небезпечний. Пакети, які зношені і продовжують використовуватися, вимагають збільшення швидкості гвинти, через що майже враховується знос, що призводить до підвищення обсягів отходів. Вартість планового ремоторизування барабанів або спорудження гвинта, запланованих на період планованого простою, невелика в порівнянні зі сукупною вартістю відходів, витрат енергії, втрати обсягу виробництва та екстреного простою машини, яка може виготовляти десятки тисяч контейнерів за зміну. У установці «Аполлон», що працює на великих індустріальних бочках чи лінії «АБЛБ» на упаковковій продукції, коробочка для пластифікації — це різниця між машиною, яка працює роками, і машиною, яка потребує уваги кожні кілька місяців.
Вплив зносу також залежить від вибору матеріалів. Фірми, які використовують процес екструзійного лиття під тиском, все частіше просять застосовувати рецикльовані компоненти, спеціальні пігменти та мінеральні наповнювачі для зменшення вартості міддю та досягнення цілей у сфері сталого розвитку. Кожна з цих добавок підвищує зносостійкість або агресивність плавленого матеріалу, тому стратегія запобігання зносу, що була достатньою для чистого HDPE, може бути недостатньою, якщо вводити від 20 до 30 відсотків регранду або кальциеву сіль. У цій частині статті розглядаються механізми, матеріали, обмеження та правила, які підтримують функціонування пластифікаторного агрегату у межах стандартів.
Чотири основні механізми зношування
Зношення шпонки і циліндра не є одиничним явищем. На установці для пластифікації EBM діють чотири відмінні механізми, і в реальному виробництві вони, як правило, працюють разом. Розуміння того, який з них домінує, допоможе визначити, яке матеріал, межа допустимого зносу та профілактичні заходи будуть найбільш ефективними. Це зношення домінуючим адгезивним, зношенням абразивним, зношенням корозійним та зношенням з вимотуванням.
Парусне зношування: контакт металу з металом під навантаженням.
Адгезійне зношування відбувається, коли вісь гвинта й поверхня барабана вступають в прямого дотику з металами, локалізуються і відривають маленькі фрагменти з однієї поверхні, які переносяться на іншу. У здоровому екструдері полімерний шар розділяє дві сталеві поверхні, але під час холодного старту, недоїдання або раптового перевантаження плівка з розплавленого полімеру розбивається, і метали контактують один з одним. Класичним симптомом є цятка або відшліфовування на краях вісі та в порожнині барабана. Адгезійне зношування найбільш агресивне у зонах подачі й формування, де присутність твердого шару висока, а полімер ще не сформував захисний шар розплавленого політількимиду.
Трудне зношування: тверді частинки збивають сталь.
Абразивна зношування відбувається завдяки дії твердих частинок проти більш м'якої сталі. На лінії EBM ці частинки походять від заповнювачів, таких як карбонат кальцію та тальк, від волокон із скла, від сторонніх забруднень і, над у все, від рецикльованого шлюбу та перемелювання. Абразивна зношування є головним механізмом у сучасних самостійних формулах, оскільки перероблена ПЕВД та ПП часто містить пісок, папір, шматочки алюмінію і пошкоджений полімер, який проявляє себе як порошок. Першими виходять з ладу гострі краю фігурок, компенсаційний відсік не може правильно утворювати тиск, а втулка посторінка, стає гладкою, позбавлена рифів із дрібними пазурами. Постійний екструдування фігурок з 20-30 відсотками рецикльованого матеріалу є добре відомим прискорювачем абразивної зношування.
Корозійне зношення: хімічна атака, особливо від ПВХ.
Корозійний знос — це хімічний вплив на поверхню сталі, за яким слідує механічне видалення ослабленого шару. Найважливішим випадком у процесі роздувного лиття є ПВХ. Полівінілхлорид починає розкладатися та виділяти хлористий водень при температурі приблизно вище 195 градусів Цельсія; вивільнений HCl атакує сталь, утворюючи хлорид заліза, який потім здирається, відкриваючи свіжий метал і створюючи самокаталітичний цикл корозії. Корозійний знос також спостерігається при використанні певних антипіренів, галогенів та агресивних барвників. На відміну від абразивного зносу, який переважно виникає в зонах подачі та дозування, корозійний знос зазвичай є найбільш інтенсивним там, де температура та час перебування матеріалу є найвищими, зокрема в зонах стиснення та дозування, а також всередині головки екструдера.
Втома: розрив поверхні при циклічному чисі
Fatigue wear results from repeated cyclic stress at the surface and just below it. The screw experiences continuous alternating bending, torsional, and thermal loads, and the barrel endures pulsating melt pressure, especially on accumulator-head machines where the charge is built and released in cycles. Over time micro-cracks initiate at the surface, propagate, and spall small fragments. Fatigue wear is slower than the other three but becomes decisive at high utilization, and it is why even a chemically clean operation eventually sees surface breakdown after years of service.
| Механізм зношування | Основний стимул на основі EBM. | Типова залучена зона | Домінантна превентивна дія |
|---|---|---|---|
| Адгезив. | Холодний старт, недоїдність, перевантаження. | Зони подавання і стискання. | Правильна послідовність пуску, стабільне подавання, розпізнавання металу |
| Абразивні властивості. | Рецикльована маса, CaCO3, скловолокно, забруднення | Мінування шнеку та діаметр бурильного барабана | Биметалевий ущільнювач, фільтрація, чисте переплавування |
| Хаотична | Розпадання ПВХ, галогени, деякі добавки. | Компресія, дозування, втулки | Керування температурою, короткий термін експлуатації, корозійностійка сплав |
| Втомлюваність. | Циклічне тиск, довгий строк служби, термічний циклічний режим роботи. | Цільовий болт, кінці циліндра. | З допомогою щорічних карт, контрольованого запуску/маневрування, якісної сталі |
Металаргія шкребла і циліндра: матеріали та теплова обробка
Вибір матеріалу є фундаментом профілактики зношування. Насадка і барабан не є звичайними сталевими деталями - вони створені для забезпечення балансу твердості поверхні, міцності серцевини та опірності специфічним механізмам, про які йшлося вище. Дві основні сім'ї домінують на ринку: гаряче вуглепластикований сплав зі сталі та біметалева (дуалістий сплав) конструкція. "Аполлон" конкретизує матеріали, використовувані в секціях по пластифікації маси для серій ABLB, ABLD та повністю електричних EBM у відповідності з запланованим складом компонентів, тому ланка, відпрацьована з цілями транспортування ПВХ, буде вбудована по-іншому, ніж та, призначена для прокачування замащених вторинних поліетиленів високої щільності.
Нитрування 38CrMoAlA та процес нітридування
Основний матеріал для болта і стрижня — це сталь 38CrMoAlA, що зазначена в стандарті GB/T
Двотавровий циліндр і ламельна всепоглинаюча гвинтова витий
Для абразивного і корозійного застосування балон виготовляється як біметальний компонент. Сталий зовнішній корпус викладений шаром роторної розливки або намотаним сплавом. Найпоширенішими накладками є сплави на основі залізо-бору (Fe-B) або нікелю (Ni), що забезпечують твердість накладки HRC 58–65, яка набагато глибша і більш стійка до зношування, ніж кумулятивний корпус. Сам гвинт, в свою чергу, може мати конструкцію з двома металами, у які миттєво або за допомогою металургічного склеювання вставляють зносостійкий сплав у площини літака. Типова товщина обшивки біметального гвинта становить 2,0–2,5 мм, що забезпечує товстий зносостійкий запас. Вольфрамкарбід, що наноситься методом термічного розпилення, – це ще один шлях для використання в умовах екстремальної абразивності. Цей сплав наносить дуже тверде, добре структурне покриття на вершини крил і вхід до балона.
Нітрування проти біметалу: чого вибрати
Вибір – це вибір між первісною вартістю та строком служби за умови дійсних хімічних показників сплаву. Нітрування є обережно-вносивною, низькошліфувальною альтернативою, що зручно для складання чистих поліолефінів. Біметальна конструкція вимагає більших витрат на початкових етапах, але стійка до ударного зношування, абразивних заповнювачів, волокон скла та діслоцтвертих відновлених складових, а при наявності в розчині ПВХ, що підвищує корозійну стійкість, необхідно вжиття листа на основі ніобію. У процесі ЕБМ, при роботі з 20% до 30% відновлених МДПЕ з кальцієвим карбонатом, циліндри з біметальною конструкцією, у яких кладення виконане нагвинчуючими гвинтами з толщиною 2,0 мм–2,5 мм, зазвичай дає меншу суму обсягу витрат, оскільки вона збільшує час межремонтних вставок з місяців до років.
| Будівництво | Жорсткість. | Efфективний діаметр. | Найкраще для робіт з деревиною і картоном | Відносильний ресурс тертя |
|---|---|---|---|---|
| Після обробки компонент нормується для створення тонкого, надзвичайно твердого композитного шару на поверхні. Добре виконаний цикл нормалізації дає товщину шару нітриду від 0,5 до 0,8 мм, твердість поверхні від 900 до 1000 HV та клас крехкості не гірший ніж 2 за стандартною шкалою (для цієї оцінки широко використовується карткова система твердості та оцінки шарів DIN 50190). Склад глибокого центра залишається міцним, тому нітридні болти відрізняються стійкістю до втоми та згину. Також існує обмеження щодо глибини твердої поверхні — як тільки абразивне зношення проникає у 0,5−0,8 мм проміжок, нижча частина сталі швидко зноситься, тому нормалізація оптимальна для чистої, неабразивної роботи (наприклад, з первинною ПЕВР та ПП). | HV 900-1000 | Корпус розміром 0,5−0,8 мм | Ніжний ПППНД, ПП | Medium |
| Балон із біметального Fe-B. | HRC 58-65 | Повний проміжок (масштаб в мм). | Шлифувальні наповнювачі, відпалювання. | Маркування проводу в стіні |
| Барабан із двошарового моновольфраму на основі нікелю. | HRC 58-65 | Повний проміжок (масштаб в мм). | ПВХ, корозійні добавки. | Маркування проводу в стіні |
| Спирт-нікльовий порошок | Дуже висока (HV 1000+) | Покриття, суб-мікронне | Найвища зношуваність, волокно з скла | Very High |
| Зубчаста стільникова профільна плита | HRC 58-65 | 2,0-2,5 мм | Відповідає балону | Маркування проводу в стіні |
Твердість поверхні перевіряється за прийнятими шкалами, а твердість по Шору суміжних компонентів або еластомерних ущільнень оцінюється за необхідності відповідно до стандарту ASTM D2240. Управління якістю у процесі постачання цих компонентів, як правило, здійснюється відповідно до стандарту ISO 9001, а очікування надійності компонентів із гуми та пластмас мають бути обґрунтовані стандартом ISO 6446. Для інженера-механіка цілком досить знати, що слід застосовувати металургію, яка відповідає хімічному складу розплаву, оскільки бак, який не підходить для матеріалу, зношуватиметься, незалежно від того, наскільки ретельно він експлуатується.
Норми зазору, границі зношування та порогові значення виходу.
Зазор — це показник, який визначає, чи є обладнання для пластифікації зношеним. Радіальний зазор — це проміжок між зовнішнім діаметром лінії кріпильного болта і внутрішнім діаметром каналу барабана, виміряний по радіусу (дев'ята частина діаметрального зазору). У новому екструдере EBM цей зазор нарочно щільний, як правило, 0,1% – 0,15% від діаметра кріпильного болта. Для болта діаметром 90 мм це становить приблизно 0,09 мм — 0,14 мм; для болта діаметром 120 мм — приблизно 0,12 мм — 0,18 мм. Чим щільніший зазор, тим краще ефективність перекачування, але ризик появи адгезивного контакту збільшується, а при менш щільному зазорі ризик натирання зменшується за рахунок витоку і виходу.
Межа бігу досягається, коли зазор збільшується до приблизно 3-4 разів від початкового значення або до абсолютного діапазону 0,4 мм - 0,6 мм, в залежності від того, що трапляється першим. В цьому випадку обертальний рух назад через зазор достатньо великий, щоб вихідний сигнал та маса парисан ставали нестабільними. Більш операційно корисним порогом є вихідний сигнал: тривала різка на 8-15% у виробництві при постійній швидкості обертання гвинта або потреба підняти швидкість обертання на ту ж різницю, щоб утримати масу парисан, - це практична рання відзнака, яка повинна викликати огляд. Очікування, поки надходить лом та гвинт замикається, є обійтимим і значно дешевшим.
| Діаметр шнека | Новий радіальний зазор. | витримка моменту тремтіння (3-4 рази) | Абсолютна межа |
|---|---|---|---|
| 50 mm | 0,05-0,08 мм | 0,15-0,32 мм | 0,4 мм |
| 90 мм | 0,09–0,14 мм | 0,27–0,56 мм. | 0,5 мм. |
| 120 мм | 0,12-0,18 мм. | 0,36-0,72 мм | 0,6 мм |
| 150 mm | 0,15-0,23 мм | 0.45-0.90 mm | 0,6 мм |
ці цифри є дизайновими показниками, а не абсолютними законами, і правильне специфікування для конкретного моделі Apollo завжди становить значення, занесене в інструкцію до машини і на таблиці номерів. Надбаною дисципліною є відстеження тенденцій: записуйте параметр зазору при кожній плановій перевірці, щоб побачити швидкість його зміни. Електронний прилад, який втрачає 0,02 мм зазор на кожні 1000 годин роботи, йде по прогнозованому шляху до границі; такий, який втрачає 0,10 мм в одному і тому ж проміжку часу, говорить вам про зміну матеріалу, температури або якості подачі, яку необхідно виправити.
Унікальні умови роботи і поведінка матеріалів
Прогонкове виливове лиття створює характерний навантаження на формуючу установку. Відмінно від періодичного ін’єкційного лиття, екструдер для БЛМ як правило працює постійно для забезпечення стабільного виготовлени я парісона, як через безперервну головку, так і через акумуляційну головку. Акумуляційна головка запасає вимірну заряд з розплав леного матеріалу і швидко випускає її в пресу, внаслідок чого шнек і циліндр піддаються пульсуючому тиску та потоку; безперер вна головка забезпечує стабільний проги нання, внаслідок чого вони піддаються стій ким термічному і тертям. Останнє спри чинює накопичення тих чи інших процесів зносу майже непомітно.
МПЕД, ПП та їх технологічні вікна.
Поліетилен високої щільності є домінантним матеріалом для обробки на роликовому стані. Застосовуваний у замкремленні клас зазвичай характеризується показними індексу розплавленості 0,2–0,8 г/10 хв та щільністю 0,950–0,960 г/см3, які дають порошок достатню міцність розплавлення, щоб уникнути розтягнення, але достатню рухомість, щоб заповнити форму. HDPE відносно ввічливий до сталі, тому зношений 38 CrMoAlA добре підходить для чистого матеріалу. Поліпропілен схожий за педантністю, але працює при помірно вищій температурі та має більшу чутливість до розтягування, тому тиск у гнізді і швидкість гвинта повинні контролюватися, щоб уникнути термічного зносу, що призводить до іншого, м'якшого виду пошкодження поверхні.
PVC, PC та інженерні смоли
ПВХ є одним з найвимогливіших загальних матеріалів ЕБМ через ризик корозії. Він ніколи не повинен нагріватися вище приблизно 195 °C протягом тривалого періоду, а розплав необхідно швидко переміщувати через барабан, щоб обмежити розкладання. ПК вимагає надзвичайно сухого стану перед обробкою, оскільки волога викликає каталіз та збільшення розмірів частинок, а висока температура обробки прискорює усі прояви корозії, викликаної залишковим ПВХ чи забруднювачами. Ці технологічні смоли винагороджують біметалічну конструкцію або матеріали, стійкі до корозії, і дотримання суворих температурних режимів значно більше, ніж поліолефіни.
вплив відновленої речовини та заповнювача
Тенденція до циркулярності означає, що багато ліній ЕБМ тепер містять від 20% до 30% переробленого HDPE або PP, часто з заповнювачем з кальцинованого карбіду для жорсткості та магістровим барбейком для вигляду. Кожна з цих добавок збільшує абразивність. Перероблений гребінь часто містить пісок, папірове волокно та навіть невеликі металеві частинки після використання споживачами; кальцинований карбонат сам по собі є твердим таким, а концентрат барбейку концентрує велику місцеву кількість пігментів або наповнювача на шкребло. На лінії упаковки АБЛБ цей шлях найшвидше приводять до скорочення ресурсу шкребла і циліндра, і саме там пластифікована двошарова установка та ретельна очистка кормові виправдовують себе.
| Матеріал | Ключова властивість | Поширений ризик зношування | Функція рекомендації |
|---|---|---|---|
| HDPE. | MFI 0,2-0,8 г/10 хвилин, щільність 0,950-0,960 г/см3; | Низький (злиплий, якщо голодний) | Після обробки компонент нормується для створення тонкого, надзвичайно твердого композитного шару на поверхні. Добре виконаний цикл нормалізації дає товщину шару нітриду від 0,5 до 0,8 мм, твердість поверхні від 900 до 1000 HV та клас крехкості не гірший ніж 2 за стандартною шкалою (для цієї оцінки широко використовується карткова система твердості та оцінки шарів DIN 50190). Склад глибокого центра залишається міцним, тому нітридні болти відрізняються стійкістю до втоми та згину. Також існує обмеження щодо глибини твердої поверхні — як тільки абразивне зношення проникає у 0,5−0,8 мм проміжок, нижча частина сталі швидко зноситься, тому нормалізація оптимальна для чистої, неабразивної роботи (наприклад, з первинною ПЕВР та ПП). |
| PP | Чутливість до розривів, більш високе значення T. | Термічний, помірно абразивний | Нітрування, контрольований тріщинення |
| ПВХ. | розкладається при температурі вище ~195˚С | Кислотне вплив (HCl) | Біметалеві свердла |
| PC | Хігроскопічні, високоТ | гідроліз, корозія при зараженні; | Сушений корм, биметал |
| HDPE + 20–30% рециклату + CaCO3 | Великий навантаження на обрушування. | Абразивний (серйозний) | Бі-метал, накладний гвинт |
Керування температурою і параметрами процесу
температура - це механізм, що контролює якість розплавленого матеріалу та швидкість зносу. Добре зонована конфігурація циліндра дозволяє шнеку виконувати основну частину розплавлення за рахунок тертя в зоні стиснення, а нагрівачі забезпечують баланс. У випадку HDPE типові настройки охолодження обумовлюють режим кінця завантаження в діапазоні від 165 до 180 градусів Цельсія, середню область роботи в діапазоні від 175 до 190 градусів Цельсія, а область охоплення - від 180 до 200 градусів Цельсія. Точні налаштування залежать від конструкції шнека, вихідних характеристик та довжини парізанів, але принцип дії залишається стабільним: плавні спостерігаються перепади температури від кінця завантаження до голови (опири), без холодних ділянок, які змушують шнек надмірно розпорошуватись.
Правило корозії для ПВХ абсолютно однорідне. Температура ПВХ не повинна перевищувати приблизно 195 градусів Цельсія і не повинна залишатися в бочці довше, ніж необхідно, оскільки розкладання, яке виділяє HCl, залежить від температури і тривалості. Оператори повинні використовувати найнижчу практичну температуру нагріву, яка ще дає чисту па́рдію, скорочувати час перебування за допомогою узгодження виходу з розміром гвинта та постачати негайно, якщо передбачається затухнення. Відомий несправність полягає в тому, що бочку, заповнену ПВХ, залишають нагрітою під час перерви; навіть короткочасне перевищення температури може спричинити корозію, яка потім продовжується.
Рівень швидкості обертання і тиск відзадня торцева частина — це дві інші переваги. Висока швидкість обертання збільшує нагрівання розплавлення, що може привести до перегріву і деградації термочутливих смол, а так само збільшує механічне навантаження, яке викликає вицвітання і зношування зчеплення. Відкидний тиск, опір, з яким стикається розплавлений матеріал від головки, покращує змішування і однорідність, але також підвищує момент і температуру. Правильна стратегія полягає в установці швидкості обертання і тискового приглушення на найнижчі значення, які в той же час створюють однорідний суміш, і утримувати їх на постійному рівні. Часті великі зміни швидкості обертання або тиску на задній частині є джерелом зношування, оскільки вони підсилюють циклічний стрес щодо шпинделя і циліндра. У агрегатах з аккумулятором та головкою циклу завантаження і розвантаження перш за все накладає тискові імпульси, тому стійкі умови роботи є ще важливішими.
Методи виявлення та контролю стану
Ви не можете контролювати зношування, якого не помічаєте, а перший принцип виявлення полягає в поєднанні непрямих показників продуктивності із первинною мірною метою. Непрямі сигнали виявляють проблеми на початковій стадії з мінімальними витратами; первинний контроль підтверджує їх. Модернізований обслуговуючий план включає обидва ці елементи.
непрямі сигнали виробництва;
Найдешевші датчики є власним пристроєм машини. Відслідковуйте вихід на цикл проти базисного показника; тривала втрата від 8% до 15% при постійній швидкості гвинта є традиційним попереднім вказівником зносу. Відслідуйте конкретну витрату енергії, енергію на кожен кілограм доброго рідкого металу, тому що протікання зазору вимагає більшої роботи для однієї і тієї ж продукції. Наблюдайте коливання тиску перегріву при голові: зношений переломний відсік або циліндр дозволяють тиску роз'їжджатися, і зростаючий варіативний показник з'являється, перш ніж середній тиск зміниться. Записуйте момент обертання при заданому пропускному потокові; повільний рекомендаційний показник означає, що гвинт бореться із розширюється щілиною. Ці тенденції потрібно виводити на графік кожен тиждень, щоб побачити швидкість змін.
Прямий контроль розмірів
Прямий огляд підтверджує непрямі сигнали і вимірює фактичний зазор. Ендоскоп, введений через бункер або відкрите торцеве кріплення, дозволяє техніку оглянути просвердлину і стан польоту, не потрібно повністю розбирати, що зручно для виявлення подряпин, корозійних опадів або абразії. Щоб отримати точні дані, вимірюйте внутрішній діаметр циліндра з використанням мікрометра внутрішньої свердлини або пневматичного вимірювального інструмента в декількох осяхових положеннях і вздовж периметру; вимірюйте зовнішній діаметр натягних фалічних лопаток із використанням мікрометра зовнішнього перерізу. Ультразвукове виміркування товщини дозволяє оцінити залишкову товщину стінки циліндра та футеровки без руйнівного демонтажу. За допомогою картографування профілю циліндра можна визначити, чи є знос однорідним, зосередженим у вході до подачі матеріалу, або найбільш поширеним у зоні дозування, що черпає інформацію про уразливу частину.
| Метод дослідження. | Що це відкриває | Виразність | Frequency |
|---|---|---|---|
| показники виходу та енергії | Обратний ток, втрата ефективності | Немає (згідно з системами управління) | Постійний / тижневий графік |
| Флуктуації тиску розплавленого матеріалу | нестабільність дозування; | Немає (датчик) | Постійно |
| Логрукова площина/амперметр. | Збільшення навантаження при постійному виході | Немає (датчик) | Раз на тиждень |
| Інспекція ендоскопом | можливість надмірного зносу, корозія, відрив окрайкових металопокриттів | Низка (без повного стрічка) | Кварталовий: |
| Бороздковий / повітряний мікрометр | Фактична розмірна зазор | середня (зупинка гвинта); | Квартальні / щорічні |
| Ультразвуковий контроль товщини | Відносна товщина проміжку/постійного шару. | Низький | Річний |
Прагматичний план профілактичного обслуговування
Схоже, що стабільність краща за героїзм. Найнадійніші програми профілактики зносу засновані на розкладному графіку, що виявляє незначні проблеми до того, як вони закінчаться щілиною. Частота нижченаведена підходить для безперервного функціонування ЕБМ і повинна адаптуватися до конкретного моделі «Аполло» та складу матеріалів.
щоденний контроль
У кожному зміні необхідно перевірити рівень та стан мастила для вала і несучого підшипника, підтвердити, що бункер та вхідний отвір чисті та не містять сторонніх предметів, а також перевірити, чи працює заслін для виявлення металу чи магнітної сепарації в трасі подачі. Проводити огляд на предмет незвичного шуму, вібрації або локалізованого перегріву барабана. П'ятимініутове щоденне обслуговування запобігає утворенню клейких та абразивних відкладень, які починаються як випадковий болт або забитий вхідний отвір.
Weekly Checks
Кожного тижня перевіряйте нагрівальні поводи та термопари на правильність відстеження температури, адже несправний нагрівач створює холодну зону, яка змушує шпильку перетворювати прилеглий матеріал, що призводить до ускладнення зношування адгезивного зв'язку і надмірного зносу. Перевірте, чи працюють вентилятори охолодження та кола до охолодження барабана, і проаналізуйте тенденції вихідного сигналу, тиску і крутного моменту, зберігаючи зазначені дані протягом тижня на предмет можливого відхилення від попереднього значення.
Monthly Checks
Кожні місяці напрацьовуйте точні дані про посадку шпильки для циліндра, де це практично можливо, або, як мінімум, визначайте припущення про посадку, виходячи зі співвідношення вихідного сигналу та швидкості шпильки. Перегляньте дані про металорудне сміття та вагу відведення, а також переконайтеся, що склад матеріалу, особливо відсоток рециклованих компонентів та навантаження заповнювача, не змінився без відповідного плану обслуговування.
Квартальні перевірки
Квітномасячно витягуйте болт і здійснюйте прямий візуальний і розмірний огляд. Чистіть болт, закріпіть запис про зміни в процесі експлуатації, перевірте діаметр ствола за допомогою ендоскопа або приладу для вимірювання діаметра, а також запишіть зазор порівняно з базовим варіантом. Це також вдалий момент для перевірки голови і розсува на корозію або відкладення, які відображають стан ствола.
Щорічні перевірки
Рік за роком, здійснюйте повну вимірювання розміру чокера та кіля, у тому числі вхідного діаметра в різних точках, діаметра корінця та профілю внутрішнього діаметра кіля, і зберігайте дані, як нову точку відліку. Комбінуйте це з оглядом швидкості зносу у відношенні часу роботи, щоб визначити, чи є необхідність в наступній кампанії для модернізації матеріалу, заміни біметалевого кіля або переробки чокера, перш ніж буде досягнуто межі.
Опції ремонту та усунення пошкоджень, коли відбулася оплавка
При виявленні, що комплекс наближається до межі зносу або перевищує її, існує кілька шляхів відновлення і правильний вибір залежить від залишкової товщини підложки, витрат на простій швидкості роботи і плану виготовлення матеріалу. Мета полягає в тому, щоб відновити відстань зазорів і здатність протистояти зносу з найменшими вартісними витратами, а не за найнижчою рахунковою вартістю.
Ремонт ствола зазвичай починається з перевлаштування: всередині зношеного ствола встановлюється новий біметалевий втулка, що відновлює діаметр ствола за вимогою і часто покращує початкову зносостійкість, якщо було обрано більш жорсткі сплави. Ремонт викручень зосереджується на відновленні стержнів. Зварювання поштукатурювання додає зносостійкий сплав на горби стержнів, які потім обробляються до відповідного діаметру; карбід вольфраму або подібне тверде оброблення можна застосовувати там, де зносостійкість велика. Хромування і термічне напікання є альтернативами для спеціальних зон. Коли як викручка, так і ствол сильно зношені, прагматичним шляхом є переробка викручки до трохи меншого діаметру та її спаровка з новим втулкою, розрахованою на нову викрутку, що дозволяє обновлювати параметри без повного заміни. Тільки тоді, коли передано основний матеріал, або є тріщини від зносу, відновлення викрутки або ствола оправдано.
| Виправлення недоліків | Відновлює | Коли «Добре» | Relative Cost |
|---|---|---|---|
| Розклинювання зварювання шпильки | Диаметр ротора, твердість | Оцінюйте витрачені рейси, а також ядро , яка добре займає свою функцію | Medium |
| Хромування | Твердість поверхні (тонкий шар). | Легке зношування, неагресивне середовище | Низький |
| Термічний наповнювач (WC) | Чудова твердість поверхні. | Постійне зношення, складові волокна склоків | Маркування проводу в стіні |
| заміна вкладиша циліндра | Перевіряє параметри, зіставляє зношення диска з гарантійним запасом | Ізнорушені отвори, звукова оболонка | Medium |
| Переробка шпильки + зниження пари | Відстань до нового внутрішнього циліндра | Обидва упориві разом | Medium |
| Повна заміна гвинта + циліндра | Стан нових бойків. | Вичерпаність підкладки, втома | Very High |
Для операцій ЕБМ, які працюють з агресивними переробленими або заповненими компаундами, часто дешевше протягом трирічного горизонту зазначити бimetальний піч і косневе свердло на етапі ремонту, ніж повторно відновлювати нітрид кожні кілька місяців. Подельник бренду Wanplas, який спільно управляє компаніями «Аполлон» і її суміжними заводами, підтримує це за рахунок безкоштовного щорічного постачання запчастин та гарантії якості, що дозволяє планувати відновлення, а не бути змушеним виконувати його через поломки.
Проактивні запобіжні заходи та дисципліна експлуатації.
Найдешевший зношений гвинтовий циліндр — той, який ніколи не зношувався. Профілактика зосереджується на тому, щоб уникнути потрапляння твердих, корозійних та металевих об'єктів в циліндр, підтримувати правильні температури та уникати помилок в роботі, які спричиняють чотири механізми зносу.
не допускати забруднення
Встановити магнітну решітку і, для переробленого або після споживання корму, металодетектор в шляху подачі корму, щоб уловлювати гайки, болти і дроти, перш ніж вони доїдуть до валу. Використовуйте тільки чисту, правильно просіяну перероблену масу і обмежуйте вміст рециклованих компонентів на рівні, для якого побудований пластифікуючий апарат; штовхання 20-30 % рецикльованої HDPE через напівпрозорий апарат, призначений для ніздрюватої смоли, є прогнозованою дорогою до швидкого зносу. Просійте добавки і майстербачи на дрібні частинки, оскільки концентрати пігменту та наповнювача часто є джерелом зносу.
Сухі гігроскопічні смоли
Матеріали, такі як ПВХ, необхідно сушити перед обробкою, зазвичай при температурі близько 120°C протягом приблизно чотирьох годин, а ПЕТ – при температурі близько 150°C протягом приблизно чотирьох годин, щоб видалити вологу, яка інакше провокує гідроліз, розтягнення і сухе, змінене плавлення, що викликає пошкодження бура. Дренаж товарного потоку і однакова подача значно зменшують вплив коливань обсягу, що призводить до корекції швидкості обертання вала і циркулярного зносу.
Не робіть перешкод та дотримуйтесь режиму запуску-зупинки
Николи не запускайте гвинт порожнім при швидкій обертовій швидкості; зупинка без завантаження вимиває захисну кірку з розплавленого матеріалу і призводить до контакту з клейом і перегріву. Слід дотримуватися правильного порядку запуску: доведіть барабан до температури і занурте його, щоб маса була при встановленій температурі, а потім запускайте гвинт при малої швидкості з присутністю матеріалу, і тільки після цього підвищуйте до робочої швидкості. Постійний порядок також важливий: очищайте пристрій стабільною смолою перед вимкненням та в процесі роботи ПВХ завжди очищайте поліетиленом, а потім знижуйте температуру барабанів, запускайте гвинт порожнім при низькій швидкості, поки не почнуть здавати навантаження, і нарешті вимкніть привод. Ця дисципліна затримування та охолодження є найефективнішою охороною від корозійного зносу.
Відносні витрати на матеріали, обслуговування та ремонт
Запобігання зносу – це інвестиція, яку вимірюють у трудовитратах, уникнених і у стабільному виробництві. Тому що абсолютні ціни відрізняються за регіонами, конфігураціями і роками, відносні витрати основних варіантів краще виражають в позначеннях: низькі, середні, високі, дуже високі та преміальні. Ці позначення допомагають розставити пріоритети у прийнятті рішень без наводження неправильного цифрового значення у залежності від змін у ринкових умовах.
| Опція 1 | Первісна вартість | Вплив терміну служби деталі. | Найкраща вигода у разі |
|---|---|---|---|
| онітридний агрегат 38CrMoAlA | Низький | Medium | Тільки непорочна HDPE / PP |
| Толщина металу в металево-хромовому обоймі | Маркування проводу в стіні | Very High | Наповнений або рецикльований матеріал |
| Спирт-нікльовий порошок | Преміум | Преміум | Стекловолокно, особливо сильний зносостійкість |
| Програма регулярного обслуговування. | Низький | Високий (продовжує термін служби) | Всі операції. |
| Визначення стану кіля/заміна кіля | Medium | Середня більша вартість | Приближення до межі зносу. |
| Швидке повне заміну | Very High | Як нові | Поломка / виїмок від втоми |
Зразок консистентний у межах цілої галузі: вкладення трохи більше витрат на правильну металургію і дисциплінований ритм технічного обслуговування перетворює непередбачені, дорогі перебої в плановий, доступний ремонт. Для користувача обладнання EBM Wanplas група, та сама логіка поширюється на всю фаму предуждаленого застосування: підлозі при виготовленні препаратів, батони та формових чорновин, послідовно відпускаючи стрічки, які забезпечують безперервність під час самозапуску або ручного запуску і запису формових данних в обробки вох вінці.
Часті запитання
Яка найпоширеніша причина зносу свердла і бура на машині EBM?
Abrasive wear from filled and recycled materials is the most common root cause. Calcium carbonate, talc, glass-fiber, and 20 percent to 30 percent recycled-content regrind introduce hard particles that score the barrel bore and flight edges. Adhesive metal-to-metal contact during cold start or starving feed accelerates the damage.
Яка нормальна зазорність між гвинтом і барабаном?
Нова установка для пластифікації EBM побудована з радіальним зазором у розмірі приблизно від 0,1 до 0,15 % діаметра гвинта. Для гвинта діаметром 90 мм це відповідає приблизно 0,09 мм до 0,14 мм. Практичне ліміт зносу становить три-чотири рази більше початкового зазору або близько 0,4 мм до 0,6 мм, в залежності від того, що досягається раніше.
Який матеріал бойка слугує довше: нітрид 38CrMoAlA або біметал.
Для агресивних та корозійних середовищ біметалевий кілець з вставкою з сплаву на основі Fe-B або Ni із коефіцієнтом твердості від HRC 58 до 65, як правило, має більшу потужність у порівнянні з азотованим кілець 38CrMoAlA, ефективний затруднений шар якого має глубину від 0,5 до 0,8 мм. Азотоутворювання залишається найдешевшою альтернативою для чистої ВПДП і ПЕ без агресивних заповнювачів.
Як визначити, що гвинтову пучку зношується, не витягуючи гвинта?
Нагляд за результатом кожного циклу, конкретним споживанням енергії, коливанням тиску розплату на голові та тенденціями троплення приводу. Спад результату на 8-15 % за наступні цикли, коливання тиску розплави та зростання поточної споживаної потужності при майже постійному об'ємі випуску — це перші косвени тренди, що свідчать про необхідність проведення розрахунків.
Чи можна відремонтувати зношений гвинтовий циліндр, замість його заміни?
Так, бали можна повторно викласти новим металевим кожухом, а гвинти можна відремонтувати і переробити за допомогою обробки покриття шва або порошку вольфрамового карбіду. Чи варто вибирати ремонт, а чи краще замінювати на нові, залежить від залишкового товщини підкладки, стану країв і основної частини та вартості простоїв при виготовленні.
Чому ПВХ ніколи не має перевищувати приблизно 195 градусів по Цельсію в бочці?
Above about 195 degrees Celsius, PVC begins to decompose and release hydrogen chloride, which attacks the steel and forms a self-catalyzing corrosion cycle. Long residence time at high temperature therefore drives corrosive wear and also degrades the parison, so PVC must be run cool with short dwell.
Який правильний порядок закриття, щоб захистити бурт свердла?
Прочистіть апарат стабільною, не дегртацією смолою, перед зупинкою, і при роботі з ПВХ завжди очистіть систему поліетиленом, перш ніж запустити потрібну смолу. Потім знизьте температуру камери, обертайте вал порожнім при низькій швидкості, поки заряд не вийде, і тільки потім зупиніть привод. Використовуйте саме такий формат: "1. ", нічого іншого.
Як часто слід оглядати гвинт і циліндр на лінії EBM?
Щоденні перевірки охоплюють змазку, чистоту бункера та виявлення металу. Ті ж перевірки виконуються тижнево, а місячні контрольні вимірювання проводяться для виявлення зсуву зазору. Рекомендується зробити повний витяг гвинта та візуальну перевірку раз на квартал, а також повне оцінювання розмірів гвинта та циліндра щорічно.
висновок
Перешкоджання зношенню гвинтової циліндричної части не є одноразовим продуктом чи поточним ремонтом; це послідовна система, яка починається з правильного металургійного процесу, продовжується правильним регулюванням температури та процесу, а так само забезпечується багатоетапним контролем та постійним технічним обслуговуванням. На лінії витяжного технологічного обмолоту пластифікаторний відділ працює безперервно, тому зазор між гвинтом та циліндричною частиною є інструментом управління продуктивністю, використанням енергії, якістю заготовки та в кінцевому підсумку за проміжками між дорогими капітальними ремонтами. Чотири механізми зношування: адгезійний, абразивний, корозійний та стомлювальний – кожен має своє специфічне профілактичне заходи і, якщо знати, який з них переважає, зможете більше часу та енергії витратити на технічне обслуговування там, де є необхідність.
У компанії Wanplas, що більше 20 років поспіль виробляє автоматичні лінії для виготовлення листового пластику ABLB, ABLD та повністю електроприводних машин для екструзії та витяжки з горячого штампу, тиску гвинтових контейнерів і берильоподібного вала підбирають відповідно до матеріалу, що використовується клієнтом: від нетоксичного НДП нового походження до вимогливих ПВХ і крім того до складів з відходів від 20 % до 30 %. Практичний зрозумілий приклад для будь-якого оператора полягає в тому, щоб мірити тріщини в постійному режимі, щоб попереджати знос, а не знаходити його вже на місці. При постійному вживанні ці заходи продовжують термін служби машини, захищають рівномірність штампу, а непередбачуваний поломок перетворюють на планову, доступну за ціною ремонт.
