塑料擠出機(jī)螺桿和機(jī)筒的損壞原因及修復(fù)方法
http://m.flurotest.com 2019-02-20 08:36:56
螺桿和機(jī)筒這兩個(gè)零件的組合工作質(zhì)量，對物料的塑化、制品的質(zhì)量和生產(chǎn)效率，都有重要影響。它們的工作質(zhì)量與兩個(gè)零件的制造精度、裝配間隙有關(guān)。當(dāng)兩零件磨損嚴(yán)重、擠出機(jī)的產(chǎn)量下降時(shí)，就應(yīng)該安排對螺桿、機(jī)筒的維修。
螺桿
一、 螺桿和機(jī)筒的損壞原因
1、 螺桿在機(jī)筒內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，物料與二者的摩擦，使螺桿與機(jī)筒的工作表面逐漸磨損：螺桿直徑逐漸縮小，機(jī)筒的內(nèi)孔直徑逐漸加大。這樣，螺桿與機(jī)筒的配合直徑間隙，隨著二者的逐漸磨損而一點(diǎn)點(diǎn)加大。可是，由于機(jī)筒前面機(jī)頭和分流板的阻力沒有改變，這就增加了被擠塑物料前進(jìn)時(shí)的漏流量，即物料從直徑間隙處向進(jìn)料方向流動(dòng)量增加。結(jié)果使擠出機(jī)生產(chǎn)量下降。這種現(xiàn)象又使物料在機(jī)筒內(nèi)停留時(shí)間增加，造成物料分解。如果是聚乙烯，分解產(chǎn)生的氯化氫氣體加強(qiáng)了對螺桿和機(jī)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(jī)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(zhuǎn)動(dòng)扭矩力突然增加，這種扭矩超出螺桿的強(qiáng)度極限，使螺桿扭斷。這是一種非常規(guī)事故損壞。
二、 螺桿的修復(fù)
1、 扭斷的螺桿要根據(jù)機(jī)筒的實(shí)際內(nèi)徑來考慮，按與機(jī)筒的正常間隙給出新螺桿的外徑偏差進(jìn)行制造。
2、 磨損螺桿直徑縮小的螺紋表面經(jīng)處理后，熱噴涂耐磨合金，然后再經(jīng)磨削加工至尺寸。這種方法一般有專業(yè)噴涂廠加工修復(fù)，費(fèi)用還比較低。
3、 在磨損螺桿的螺紋部分堆焊耐磨合金。根據(jù)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(yè)堆焊廠對這種加工的費(fèi)用很高，除特殊要求的螺桿，一般很少采用。
4、 修復(fù)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。
機(jī)筒
三、 機(jī)筒的修復(fù)
機(jī)筒的內(nèi)表面硬度高于螺桿，它的損壞要比螺桿來得晚。機(jī)筒的報(bào)廢就是內(nèi)徑直徑由于時(shí)間磨損而增大。它的修復(fù)方法如下：
1、 因磨損增加直徑的機(jī)筒，如果還有一定的滲氮層時(shí)，可把機(jī)筒內(nèi)孔直接進(jìn)行鏜孔，研磨至一個(gè)新的直徑尺寸，然后按此直徑配制新螺桿。
2、 機(jī)筒內(nèi)徑經(jīng)機(jī)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(jī)筒的均化段磨損較快，可將此段（取5~7D長）經(jīng)鏜孔修整，再配一個(gè)滲氮合金鋼襯套，內(nèi)孔直徑參照螺桿直徑，留在正常配合間隙，進(jìn)行加工配制。
在這里強(qiáng)調(diào)一點(diǎn)，螺桿和機(jī)筒這兩個(gè)重要零件，一個(gè)是細(xì)長的螺紋桿，一個(gè)是直徑比較小而長的孔，它們的機(jī)械加工和熱處理工藝都比較復(fù)雜，精度的保證都比較困難。所以，對這兩個(gè)零件的磨損后是修復(fù)還是更換新件，一定要從經(jīng)濟(jì)角度全面分析。如果修理費(fèi)用比換新螺桿費(fèi)用低些，就決定修，這不一定是正確的選擇，修理費(fèi)用與更新費(fèi)用的比較，只是一個(gè)方面。另外還要看修理費(fèi)用與修理后使用螺桿時(shí)間與更新費(fèi)用和更新螺桿使用時(shí)間的比值。采用比值小的方案才經(jīng)濟(jì)，是正確選擇。
4、 螺桿和機(jī)筒制造用材料
制造螺桿和機(jī)筒，目前國內(nèi)常用材料有45、40Cr和38CrMoAlA,它們的性能見表3-1。
進(jìn)口擠出機(jī)中螺桿和機(jī)筒的制造材料，常用合金鋼有34CrAINi7和CrMoV9。這種材料的屈服強(qiáng)度有900MPa左右。經(jīng)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(jī)筒的表面采用噴涂或鑄造襯套方式時(shí)，用材料可參照表3-2和表3-3。
5、 擠壓系統(tǒng)的工作問題對制品質(zhì)量的影響
（1）螺桿與機(jī)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(chǎn)量下降
（2）機(jī)筒加熱溫度不穩(wěn)定
1、表面粗糙，有水紋；
2、截面尺寸不穩(wěn)定，幾何形狀誤差大；
3、制品強(qiáng)度不好，易脆裂；
4、表面有硬塊
（3）螺桿轉(zhuǎn)速不穩(wěn)定
1、截面尺寸變化大；
2、有橫向皺紋；
3、轉(zhuǎn)速過快時(shí)，表面粗糙、易脆裂、有硬塊。
