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螺桿/和機筒這兩個零件的組合工作質量,對物料的塑化、制品的質量和生產效率,都有重要影響。它們的工作質量與兩個零件的制造精度、裝配間隙有關。當兩零件磨損嚴重、擠出機的產量下降時,就應該安排對螺桿、機筒的維修。
一、 螺桿/和機筒的損壞原因
1、 螺桿/在機筒內轉動,物料與二者的摩擦,使螺桿/與機筒的工作表面逐漸磨損:螺桿直徑逐漸縮小,機筒的內孔直徑逐漸加大。這樣,螺桿與機筒的配合直徑間隙,隨著二者的逐漸磨損而一點點加大。可是,由于機筒前面機頭和分流板的阻力沒有改變,這就增加了被擠塑物料前進時的漏流量,即物料從直徑間隙處向進料方向流動量增加。結果使擠出機生產量下降。這種現象又使物料在機筒內停留時間增加,造成物料分解。如果是聚乙烯,分解產生的氯化氫氣體加強了對螺桿/和機筒的腐蝕。
2、 物料中如有碳酸鈣和玻璃纖維等填充料,能加快螺桿/和機筒的磨損。
3、 由于物料沒有塑化均勻,或是有金屬異物混入料中,使螺桿/轉動扭矩力突然增加,這種扭矩超出螺桿/的強度極限,使螺桿扭斷。這是一種非常規事故損壞。
二、 螺桿的修復
1、 扭斷的螺桿要根據機筒的實際內徑來考慮,按與機筒的正常間隙給出新螺桿的外徑偏差進行制造。
2、 磨損螺桿/直徑縮小的螺紋表面經處理后,熱噴涂耐磨合金,然后再經磨削加工至尺寸。這種方法一般有專業噴涂廠加工修復,費用還比較低。
3、 在磨損螺桿/的螺紋部分堆焊耐磨合金。根據螺桿磨損的程度堆焊1~2mm厚,然后磨削加工螺桿至尺寸。這種耐磨合金由C、Cr、Vi、Co、W和B等材料組成,增加螺桿的抗磨損和耐腐蝕的能力。專業堆焊廠對這種加工的費用很高,除特殊要求的螺桿,一般很少采用。
4、 修復螺桿/也可用表面鍍硬鉻方法,鉻也是耐磨和抗腐蝕的金屬,但硬的鉻層比較容易脫落。
三、 機筒的修復
機筒的內表面硬度高于螺桿/,它的損壞要比螺桿來得晚。機筒的報廢就是內徑直徑由于時間磨損而增大。它的修復方法如下:
1、 因磨損增加直徑的機筒,如果還有一定的滲氮層時,可把機筒內孔直接進行鏜孔,研磨至一個新的直徑尺寸,然后按此直徑配制新螺桿/。
2、 機筒內徑經機加工修整重新澆鑄合金,厚度在1~2mm間,然后 精加工至尺寸。
3、 一般情況下機筒的均化段磨損較快,可將此段(取5~7D長)經鏜孔修整,再配一個滲氮合金鋼襯套,內孔直徑參照螺桿/直徑,留在正常配合間隙,進行加工配制。
在這里強調一點,螺桿/和機筒這兩個重要零件,一個是細長的螺紋桿,一個是直徑比較小而長的孔,它們的機械加工和熱處理工藝都比較復雜,精度的保證都比較困難。所以,對這兩個零件的磨損后是修復還是更換新件,一定要從經濟角度全面分析。如果修理費用比換新螺桿/費用低些,就決定修,這不一定是正確的選擇,修理費用與更新費用的比較,只是一個方面。另外還要看修理費用與修理后使用螺桿/時間與更新費用和更新螺桿/使用時間的比值。采用比值小的方案才經濟,是正確選擇。
4、 螺桿和機筒制造用材料
制造螺桿/和機筒,目前國內常用材料有45、40Cr和38CrMoAlA,它們的性能見表3-1。
進口擠出機中螺桿/和機筒的制造材料,常用合金鋼有34CrAINi7和CrMoV9。這種材料的屈服強度有900MPa左右。經滲氮處理后,硬度在1000HV以上,既耐磨又有良好的抗腐蝕性。
如果螺桿和機筒的表面采用噴涂或鑄造襯套方式時,用材料可參照表3-2和表3-3。
5、 擠壓系統的工作問題對制品質量的影響
(1)螺桿與機筒的裝配間隙過大
1、有橫向皺紋;
2、截面幾何形狀和尺寸誤差大;
3、表面有焦斑
4、產量下降
(2)機筒加熱溫度不穩定
1、表面粗糙,有水紋;
2、截面尺寸不穩定,幾何形狀誤差大;
3、制品強度不好,易脆裂;
4、表面有硬塊
(3)螺桿轉速不穩定
1、截面尺寸變化大;
2、有橫向皺紋;
3、轉速過快時,表面粗糙、易脆裂、有硬塊。
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