درک و کاهش سایش در اجزای اکسترودر: راهنمای جامع

عملکرد کارآمد اکسترودرها در پردازش پلاستیک به طول عمر و عملکرد اجزای حیاتی مانند عناصر پیچ و بشکه . فرسودگی و پارگی در شرایط کاری سخت فرآیندهای اکستروژن، تحت تأثیر عوامل مختلف اجتناب ناپذیر است.

1. لباس معمولی:

هنگامی که ذرات پایه پلاستیکی، مواد کمکی و مواد افزودنی برای اختلاط و ورز دادن وارد سیلندر می شوند، اصطکاک رخ می دهد که منجر به سایش استوانه و اجزای رزوه شده می شود. قابل توجه است که پرکننده‌های ساینده مانند کربنات کلسیم و فایبرگلاس سایش را تشدید می‌کنند و طول عمر این اجزا را به چالش می‌کشند.

تجربه ما بر تاثیر عمیق ترکیب مواد بر سایش تاکید کرده است. به عنوان مثال، مطالعه ای که با تمرکز بر کربنات کلسیم و پلیمرهای پر شده با فایبر گلاس انجام شد، افزایش قابل توجهی در سایش ساینده روی سطوح فلزی را نشان داد. این شواهد واقعی بر ضرورت استراتژی‌های مواد خاص، مانند ترکیب پوشش‌های مقاوم در برابر سایش یا استفاده از آلیاژهای پیشرفته متناسب با پرکننده‌های ساینده تأکید می‌کند.

2. سایش خوردگی:

مواد کمکی و افزودنی ها می توانند خورنده باشند و به طور مستقیم دیواره داخلی سیلندر را خورده و طول عمر کلی آن را کاهش دهند. شناسایی و رسیدگی به عناصر خورنده در ترکیب مواد برای مبارزه با سایش خوردگی بسیار مهم است.

با توجه به پیشینه تولید گسترده خود، با مواردی مواجه شده ایم که مواد کمکی خورنده منجر به خراب شدن زودرس سیلندر شده است. یک مطالعه موردی شامل افزودنی‌های تهاجمی و تجزیه و تحلیل متالورژیکی دقیق، ارتباط مستقیم بین خورندگی مواد و کاهش طول عمر سیلندر را اثبات می‌کند. اجرای آلیاژهای مقاوم در برابر خوردگی، که توسط چنین داده‌های تجربی بدست آمده است، به عنوان یک اقدام پیشگیرانه در برابر این عامل سایش خاص ظاهر می‌شود.

3. سایش با استحکام بالا (ناحیه سایش سنگین):

اکسترودرها چهار ناحیه سایش اصلی را نشان می دهند: منطقه تغذیه، تقویت کننده فیبر شیشه یا منطقه پرکننده، منطقه میانی و ناحیه سر. درک این حوزه ها به اجرای تعمیر و نگهداری هدفمند کمک می کند. برای مثال، ناحیه تغذیه مکانیکی شدیدی را تجربه می‌کند، زیرا مواد کمکی جامد به دیواره داخلی سیلندر ساییده می‌شوند و اولین ناحیه سایش سنگین را تشکیل می‌دهند.

در نواحی با تقویت فیبر شیشه یا افزودن پرکننده، ماهیت رشته ای الیاف شیشه منجر به شیارهای عمیق می شود، در حالی که برش با سرعت بالا باعث ایجاد الیاف خرد شده با انتهای تیز می شود و سایش را تشدید می کند. ناحیه میانی، تحت فشار، جاروب قدرتمندی را نشان می دهد که باعث سایش بشکه می شود. ناحیه سر چاقویی که تحت تأثیر گرانش است، با ساییده شدن قطر بیرونی پیچ به دیواره داخلی سیلندر، دچار سایش می شود.

در طول سال ها تولید و مشاهده اکسترودرها در عمل، ما الگوهای سایش را در مناطق مشخص شناسایی کرده ایم. نمونه های دنیای واقعی شامل مواردی در منطقه تغذیه است که در آن مواد کمکی جامد با سیلندر تعامل دارند. یک مطالعه جامع، با تجزیه و تحلیل پروفیل‌های سایش در مناطق مختلف، نشان داد که پوشش‌های مناسب در ناحیه تغذیه به طور قابل‌توجهی طول عمر قطعات را طولانی‌تر کرده و با چالش‌های سایش سنگین مقابله می‌کند.

در مناطقی با تقویت فیبر شیشه‌ای، تحقیقات اختصاصی ما نشان داد که اصلاح طراحی سوراخ اسپری به طور قابل‌توجهی تشکیل شیار را کاهش می‌دهد و سایش را کاهش می‌دهد. چنین اصلاحات هدفمند، با حمایت مطالعات تجربی، برای مبارزه با مسائل سایش در مناطق خاص اکسترودر ضروری است.

4. شرایط کاری (اثرات دما و فشار):

اکسترودرها در محیط های سخت با دمای ذوب بالا برای پلاستیک ها کار می کنند. دماهای بالا خواص فیزیکی فلزات را کاهش می دهد و به سایش سیلندر کمک می کند. پرداختن به سایش مرتبط با دما مستلزم انتخاب موادی با مقاومت بیشتر در برابر دماهای بالا است.

به‌عنوان سازنده‌ای که با سختی‌های پردازش در دمای بالا سر و کار دارد، رویکرد داده‌محور ما تأثیر شرایط شدید بر یکپارچگی مواد را اثبات می‌کند. یک مطالعه مقایسه ای شامل آلیاژهای مختلف فولاد تحت دماهای مختلف، مقاومت برتر فولاد پودری را در برابر تخریب نشان داد. این بینش دنیای واقعی بر نقش محوری انتخاب مواد در مقابله با سایش مرتبط با شرایط کاری تاکید می کند.

5. رطوبت، هوا و اجزای اکسیژن:

وجود رطوبت، هوا و اکسیژن سایش سیلندر را تشدید می کند. تغییر شرایط کاری در داخل سیلندر چالش برانگیز است و انتخاب مواد مقاوم در برابر سایش و مقاوم در برابر خوردگی را بسیار مهم می کند. فولاد پودری که در شرایط سخت با استفاده از فناوری متالورژی پودر تولید می شود، به دلیل خواص مکانیکی بهبود یافته، مقاومت در برابر سایش و مقاومت در برابر خوردگی، متمایز است و عمر مفید بیشتری را برای قطعات اکسترودر ارائه می دهد.

در پرداختن به سایش ناشی از رطوبت و گاز، سفر تولید ما ما را به سرمایه گذاری در علوم مواد پیشرفته سوق داده است. یک مطالعه موردی با بررسی اثرات محیط‌های حاوی رطوبت بر روی مواد مختلف سیلندر، کارایی پودر فولاد را در حفظ خواص مکانیکی نشان داد. سرمایه‌گذاری در فناوری فولاد پودری که توسط داده‌های ملموس هدایت می‌شود، در مقابله با سایش ناشی از رطوبت، هوا و اجزای اکسیژن مؤثر بوده است.