چگونه طول عمر بشکه های اکسترودر دو پیچ را افزایش دهیم؟

بشکه دو پیچ یکی از مهم ترین اجزای فرسایش در یک سیستم اکستروژن دو پیچ است. آن را در معرض مواد خیس، حمله شیمیایی، چرخه حرارتی،و بار های مکانیکی در طول فرآیند اکستروزن.

در کاربردهای مانند ترکیب پلاستیک، تولید masterbatch، مواد باتری، دانه گیری پتروشیمی، اکستروزن مواد غذایی و ترکیبات پر شده بالا،دوام بشکه به طور مستقیم بر هزینه های نگهداری تاثیر می گذارد، تداوم تولید و ثبات فرآیند.

درک عواملی که بر فرسایش بشکه تاثیر می گذارند و اجرای استراتژی های مناسب انتخاب مواد و نگهداری می تواند به طور قابل توجهی قابلیت اطمینان تجهیزات را در دراز مدت بهبود بخشد.

فرسایش خیس کننده یکی از شایع ترین علل خراب شدن بشکه است.

مواد خاشاکی معمولی عبارتند از:

• فیبر شیشه ای
• کربنات کلسیم
• تالک
• سیلیکون
• کربن سیاه رسانا
• پودرهای فلزی

این ذرات سخت به طور مداوم با سطح بشکه تعامل دارند و به تدریج مواد را در طول زمان حذف می کنند.

برنامه های کاربردی با محتوای پرکننده بالا و سرعت پیچ بالا به طور کلی شرایط سنگین تری را تجربه می کنند.

برخی از محیط های پردازش شامل هر دو فرسایش مکانیکی و خوردگی شیمیایی است.

نمونه هایی از این موارد عبارتند از:

• فرآوری آب رسوب شده با باتری
• فرمول های حاوی هالوجن
• مواد افزودنی اسیدی
• ترکیبات شیمیایی ویژه

هنگامی که سایش و خوردگی همزمان رخ می دهد، مواد بشکه باید برای مقابله با هر دو چالش انتخاب شود.

اکسترودرهای دو پیچ اغلب در دمای مختلف به طور مداوم کار می کنند.

شایع:

• عملیات شروع و توقف
• نوسانات دمایی
• عدم ثبات سیستم خنک کننده

می تواند گسترش و انقباض حرارتی مکرر ایجاد کند.

با گذشت زمان، چرخه حرارتی ممکن است به:

• غلظت استرس
• شکل گیری میکرو ترک
• آسیب به کانال خنک کننده
• نشت آب

بنابراین، ثبات حرارتی نیز یک ملاحظه مهم است.

برای پلاستیک های مهندسی عمومی و سطوح متوسط پرکننده، مواد معمول استفاده شده عبارتند از:

• 38CrMoAl
• پوشش W6Mo5Cr4V2

این مواد مقاومتی متعادل در برابر فرسایش و قابلیت اطمینان تولید را ارائه می دهند.

برای پردازش:

• ترکیبات تقویت شده از فیبر شیشه ای
• پلاستیک پر از مواد معدنی
• فرمولاسیون های خیس کننده

مواد پوشش مقاوم به فرسایش بیشتر باید در نظر گرفته شود.

گزینه های معمول عبارتند از:

• آلیاژ های کرومی بالا
• آلیاژ های مقاوم به فرسایش در متالورژی پودر
• پوشش بشکه از کاربید وولفستم

انتخاب مواد باید بر اساس مکانیسم های واقعی فرسایش و شرایط عملیاتی باشد.

کاربرد هایی مانند:

• فرآوری آب رسوب برقی باتری
• ترکیبات شیمیایی ویژه

ممکن است به موادی نیاز داشته باشد که هم مقاومت در برابر فرسایش و هم مقاومت در برابر خوردگی را فراهم کنند.

نمونه هایی از این موارد عبارتند از:

• پوشش های آلیاژ نیکل کرومیوم
• لایه های آلیاژ مقاوم به فرسایش با لیزر

برخلاف درمان های سطحی معمولی، پوشش لیزر یک پیوند متالورژیک بین بستر و لایه آلیاژ ایجاد می کند.

مزایای این روش عبارتند از:

• قدرت اتصال قوی
• توزیع یکسان آلیاژ
• کاهش خطر جدا شدن پوشش

این فناوری را برای محیط های تولید مداوم مناسب می کند.

لایه های آلیاژ لیزری با بستر بشکه یکپارچه شده اند و به کاهش غلظت استرس مرتبط با تفاوت های بزرگ سختی کمک می کنند.

در زیر چرخه های گرم و خنک مجدد، این ساختار می تواند به افزایش دوام کمک کند.

پوشش لیزری می تواند برای:

• تولید بشکهای جدید
• بازسازی بشکه
• تعمیر لباس های محلی
• ارتقاء عملکرد

که این را به یک گزینه عملی برای افزایش عمر بشکه های بزرگ و با ارزش بالا تبدیل می کند.

از:

• کار بیش از حد مداوم
• چرخه های شروع و توقف مکرر
• دمای بیش از حد پردازش

شرایط عملیاتی پایدار به حداقل رساندن فرسایش و خستگی حرارتی کمک می کند.

نقاط اصلی بازرسی عبارتند از:

• وضعیت فرسایش سوراخ
• وضعیت فرسایش پوشش
• عملکرد سیستم خنک کننده
• سطوح مفاصل بشکه

بازرسی های معمول اجازه می دهد تا مشکلات احتمالی قبل از وقوع خرابی های عمده شناسایی شوند.

سیستم های خنک کننده نقش مهمی در کنترل توزیع دمای بشکه دارند.

بررسی های توصیه شده شامل:

• جریان آب خنک کننده
• انسداد کانال
• تمامیت مهر
• شرایط اتصال

خنک کردن مناسب به کاهش فشار حرارتی و تغییر شکل کمک می کند.

بازسازی ممکن است زمانی ارزیابی شود که:

• فرسایش سوراخ بیش از حد مجاز است
• خوردگی محلی قابل توجه می شود
• سفينه ها آسيب ديده اند
• کانال های خنک کننده نشت ایجاد می کنند

روش های عادی بازسازی عبارتند از:

• تعویض خطوط
• تعمیر کانال خنک کننده
• تعمیر پوشش لیزر
• بازسازی کامل بشکه

برای سیستم های اکستروژن بزرگ یا سفارشی، بازسازی اغلب یک استراتژی نگهداری عملی است.

افزایش عمر بشکه های دو پیچ اکسترودر نیاز به ترکیبی از انتخاب مناسب مواد، مدیریت فرسایش، نگهداری سیستم خنک کننده و بازرسی معمول دارد.

با درک مکانیسم های فرسایش، انتخاب مواد مناسب پوشش، استفاده از فن آوری هایی مانند پوشش لیزر و اجرای شیوه های نگهداری پیشگیرانه،پردازنده ها می توانند دوام بشکه را بهبود بخشند و از عملکرد قابل اعتماد اکستروژن طولانی مدت پشتیبانی کنند.