۷ نشانه های فرسایش بیش از حد

با هفت نشانه کلیدی فرسوده شدن عناصر پیچ دوقلو، نحوه تایید سایش، و زمان تعویض تک تک عناصر یا مجموعه کامل پیچ آشنا شوید.

عناصر دو پیچ در معرض فشار مداوم، اصطکاک، تغییرات دما، پرکننده‌های ساینده و در برخی کاربردها، افزودنی‌های خورنده هستند. سایش به تدریج ایجاد می شود، بنابراین بسیاری از کارخانه های اکستروژن بدون اینکه متوجه شوند هندسه پیچ قبلاً چقدر تغییر کرده است به کار خود ادامه می دهند.

عناصر پیچ فرسوده همیشه باعث خاموش شدن فوری دستگاه نمی شوند. معمولاً آنها ابتدا به صورت خروجی کمتر، گشتاور ناپایدار، پراکندگی ضعیف، دمای مذاب بالاتر یا کیفیت محصول ناسازگار ظاهر می شوند.

تعویض زود هنگام المان ها هزینه های نگهداری را افزایش می دهد. تعویض دیرهنگام آنها ممکن است به بشکه، شفت یا سایر قطعات آسیب برساند و منجر به خرابی برنامه ریزی نشده شود.

بنابراین، چه زمانی باید عناصر دو مارپیچ تعویض شوند؟

هفت علامت زیر می تواند به تیم های تعمیر و نگهداری و تولید کمک کند تا تعیین کنند که آیا عناصر پیچ نیاز به بازرسی یا تعویض دارند.

کاهش تدریجی توان یکی از رایج ترین نشانه های سایش المان پیچ است.

همانطور که قطر بیرونی و پروفیل پرواز فرسوده می شود، عناصر با کارایی کمتری مواد را حمل می کنند. ممکن است مواد بیشتری از طریق فاصله بزرگ شده بین پیچ و بشکه به عقب جریان یابد و ظرفیت انتقال موثر کاهش یابد.

علائم معمولی عبارتند از:

• خروجی را با همان سرعت پیچ کاهش دهید
• فیدر به طور معمول کار می کند، اما اکسترودر نمی تواند نرخ تغذیه قبلی را پردازش کند
• سرعت پیچ بالاتر برای حفظ ظرفیت تولید اولیه مورد نیاز است
• خروجی نسبت به تغییرات مواد خام حساس تر می شود
• تغذیه و انتقال ناپایدار می شود

با این حال، از دست دادن خروجی نباید به طور خودکار به سایش پیچ نسبت داده شود. سیستم تغذیه، فشار قالب، وضعیت بشکه و تنظیمات فرآیند نیز باید بررسی شود.

اگر در حالی که فرمولاسیون و شرایط عملیاتی بدون تغییر باقی می ماند توان عملیاتی کاهش می یابد، عناصر پیچ و فاصله بشکه باید بازرسی شوند.

عناصر پیچ فرسوده می توانند نحوه انتقال، فشرده سازی، ذوب و مخلوط کردن مواد در داخل بشکه را تغییر دهند.

هنگامی که راندمان انتقال کاهش می یابد، ممکن است مواد در مناطق خاصی انباشته شوند. پر شدن موضعی، جریان برگشتی یا تغییر موقعیت ذوب می تواند باعث افزایش جریان یا گشتاور موتور شود.

اپراتورها ممکن است متوجه شوند:

• میانگین بار موتور بالاتر
• نوسانات گشتاور بزرگتر
• گشتاور ناگهانی در طول تولید پایدار به اوج می رسد
• آلارم های مکرر اضافه بار
• سطوح بار متفاوت در مقایسه با فرمول مشابه در گذشته

افزایش گشتاور همیشه به این معنی نیست که عناصر پیچ فرسوده شده اند. نوسانات تغذیه، دمای پایین مواد، صفحه های مسدود شده، محدودیت قالب و پیکربندی نادرست پیچ می تواند علائم مشابهی ایجاد کند.

نکته کلیدی این است که داده های عملیاتی فعلی را با داده های تاریخی تحت همان مواد، خروجی و سرعت پیچ مقایسه کنید.

بلوک‌های خمیر و اختلاط عناصر به هندسه اصلی خود برای ایجاد برش، جریان کششی و تبادل مواد مورد نیاز بستگی دارد.

همانطور که لبه ها و سطوح بیرونی آنها فرسوده می شوند، عمل اختلاط واقعی ممکن است ضعیف تر یا کمتر سازگار شود.

مشکلات کیفی احتمالی عبارتند از:

• پراکندگی رنگدانه ضعیف
• آگلومراهای پرکننده قابل مشاهده
• رنگ مستربچ ناسازگار
• ذرات ذوب نشده
• کاهش توزیع افزودنی
• نوسان خواص محصول
• رد کیفیت بیشتر بین دسته ها

در پلیمرهای پر شده، پلاستیک های مهندسی، مستربچ و ترکیب واکنشی، تغییرات جزئی در هندسه بخش خمیر می تواند بر قوام محصول تأثیر بگذارد.

قبل از تغییر کل پیکربندی پیچ، باید وضعیت بلوک های خمیر و سایر عناصر سایش بالا بررسی شود.

عناصر پیچ فرسوده می توانند زمان ماند، سطح پر شدن مواد و محل وقوع ذوب را تغییر دهند.

این ممکن است منجر به:

• دمای ذوب بالاتر
• فشار مذاب ناپایدار
• نوسانات فشار در قالب
• مشخصات فشار متفاوت از تولید قبلی
• افزایش حساسیت به سرعت پیچ
• مشکل در حفظ یک پنجره فرآیند پایدار

هنگامی که فاصله افزایش می یابد، بخشی از مواد ممکن است به جای حرکت موثر به جلو، دوباره در گردش باشد. سپس ممکن است اکسترودر برای دستیابی به همان خروجی به انرژی مکانیکی بیشتری نیاز داشته باشد.

ناپایداری دما و فشار نیز می تواند ناشی از مشکلات بخاری، مشکلات خنک کننده، تغییرات مواد خام یا محدودیت قالب باشد. به همین دلیل، سایش پیچ باید همراه با سایر شرایط عملیاتی ارزیابی شود.

بازرسی بصری می تواند شواهد مهمی از سایش بیش از حد ارائه دهد.

پس از برداشتن و تمیز کردن پیچ، موارد زیر را بررسی کنید:

• نوک پرواز گرد یا صاف
• از دست دادن لبه بلوک ورز دهنده اصلی
• شیارهای طولی عمیق
• سایش موضعی ساینده
• نشانه های سوراخ شدن یا خوردگی
• ترک خوردگی یا بریدگی لبه ها
• سایش شدید در یک طرف عنصر
• چسبندگی فلز یا لایه برداری سطحی
• تغییر شکل در اطراف سوراخ یا اسپلاین

الگوهای مختلف سایش ممکن است دلایل مختلفی را نشان دهد.

به عنوان مثال:

• سایش یکنواخت قطر بیرونی ممکن است نشان دهنده سایش طولانی مدت ساینده باشد
• سایش موضعی ممکن است به غلظت فشار یا پیکربندی پیچ مربوط باشد
• گودال های خوردگی ممکن است نشان دهنده حمله شیمیایی باشد
• لبه های برش خورده ممکن است نشان دهنده ضربه، اجسام خارجی یا چقرمگی ناکافی باشد
• سایش یک طرفه ممکن است نشان دهنده مشکلات تراز، شفت یا لوله باشد

فقط آسیب دیده ترین عنصر را بازرسی نکنید. آرایش کامل پیچ باید بررسی شود زیرا ممکن است علت اصلی در ناحیه بالادست یا پایین دست باشد.

فاصله موثر بین عناصر پیچ و بشکه یکی از مهمترین شاخص های سایش است.

از آنجایی که هم قطر بیرونی پیچ و هم سایش سوراخ بشکه، فاصله افزایش می یابد. فاصله بیش از حد می تواند راندمان انتقال، عملکرد اختلاط و قابلیت ایجاد فشار را کاهش دهد.

برای ارزیابی وضعیت واقعی، لازم است اندازه گیری شود:

• قطر خارجی عنصر پیچ
• سوراخ داخلی بشکه
• در موقعیت های دور مختلف بپوشید
• در موقعیت های محوری مختلف بپوشید
• ترخیص در مناطق اصلی انتقال و اختلاط

فاصله قابل قبول بستگی به اندازه اکسترودر، طراحی، فرآیند، هندسه عنصر پیچ و مشخصات سازنده دارد. یک حد سایش جهانی منفرد نباید برای هر اکسترودر اعمال شود.

قابل اعتمادترین روش مقایسه ابعاد اندازه گیری شده با موارد زیر است:

• نقشه های اصلی
• ابعاد عنصر جدید
• سوابق بازرسی تاریخی
• یک منطقه فرسوده شناخته شده
• ضوابط مهندسی سازنده تجهیزات یا تامین کننده جایگزین

اگر بشکه نیز به شدت فرسوده شده باشد، ممکن است فقط اجزای پیچ را جایگزین کنید.

نمای بیرونی تنها ناحیه ای نیست که نیاز به بازرسی دارد.

اسپلاین داخلی، سوراخ و وجه های انتهایی، گشتاور را منتقل می کنند و موقعیت محوری مجموعه المنت پیچ را حفظ می کنند. سایش یا آسیب در این مناطق ممکن است مشکلات مونتاژ و قابلیت اطمینان ایجاد کند.

بررسی کنید:

• سایش دندان اسپلاین
• تغییر شکل سوراخ داخلی
• شلی بیش از حد روی شفت
• علائم ناراحت کننده
• ترک در اطراف ریشه های اسپلاین
• صورت های انتهایی آسیب دیده
• شکاف بین عناصر مجاور
• مشکل در حذف یا نصب عناصر
• حرکت غیرعادی محوری پس از مونتاژ

یک عنصر پیچ جدید نباید بدون ارزیابی بیشتر بر روی یک محور به شدت فرسوده نصب شود. در غیر این صورت، عنصر جدید ممکن است به درستی جا نیفتد یا ممکن است آسیب زودرس اسپلاین را متحمل شود.

علائم جراحی به تنهایی کافی نیست. یک بازرسی سایش مناسب باید داده های فرآیند، اندازه گیری ابعاد و معاینه بصری را ترکیب کند.

یک روش بازرسی عملی شامل مراحل زیر است.

قبل از جداسازی، ترتیب، جهت و موقعیت هر عنصر را ثبت کنید.

از عکس ها، نقاشی ها یا برچسب های شماره دار استفاده کنید. این از خطاهای نصب جلوگیری می کند و به شناسایی مناطق فرآیندی کمک می کند که بیشترین سایش را دارند.

پلیمر باقیمانده ممکن است ترک ها، شیارها، خوردگی یا آسیب های سطحی را پنهان کند.

روش تمیز کردن نباید به سطح عنصر آسیب برساند یا ابعاد اندازه گیری شده را تغییر دهد.

فقط یک نقطه را اندازه نگیرید.

لوب های مختلف، موقعیت های محوری و جهت های محیطی را اندازه گیری کنید. اگر فقط حداکثر یا حداقل قطر ثبت شود، ممکن است سایش نامنظم از بین برود.

عناصر پیچ جدید نصب شده در بشکه به شدت فرسوده ممکن است خروجی اولیه یا عملکرد مخلوط را بازیابی نکنند.

بنابراین، سوراخ لوله و الگوی سایش باید همراه با عناصر پیچ بررسی شود.

اسپلاین شفت، سوراخ المنت، تناسب محوری و تماس انتهایی را بررسی کنید.

یک تصمیم جایگزینی کامل باید عناصر پیچ، بشکه و شفت را به عنوان یک سیستم عامل در نظر بگیرد.

بررسی رکوردهای قبلی برای:

• خروجی
• سرعت پیچ
• جریان موتور
• گشتاور
• فشار مذاب
• دمای ذوب
• کیفیت محصول
• ساعات کار

تغییر تدریجی در چندین پارامتر معمولاً شواهد قوی تری نسبت به یک قرائت غیرعادی ارائه می دهد.

در بسیاری از موارد، نیازی به تعویض مجموعه پیچ کامل نیست.

عناصر فردی یا گروهی ممکن است جایگزین شوند زمانی که:

• سایش در مناطق فرآیندی خاص متمرکز است
• عناصر باقی مانده هنوز در ابعاد قابل قبول هستند
• بشکه و شفت در وضعیت خوبی هستند
• آرایش پیچ اصلی مشخص است
• عناصر جدید و موجود را می توان به درستی مطابقت داد
• طول مونتاژ تجمعی درست باقی می ماند

مکان های معمولی با سایش بالا عبارتند از:

• مناطق تغذیه و انتقال
• مناطق ذوب
• بخش های ورز دادن
• مقاطع معکوس یا فشارساز
• مناطق تغذیه جانبی
• بخش هایی که سطوح بالایی از فیبر شیشه یا پرکننده معدنی را پردازش می کنند

با این حال، یک مجموعه کامل پیچ یا یک گروه بزرگتر از عناصر ممکن است نیاز به تعویض داشته باشد زمانی که:

• سایش در چندین منطقه توزیع می شود
• تفاوت قطر زیادی بین عناصر جدید و موجود وجود دارد
• اسپلین ها یا شفت ها آسیب دیده اند
• پیکربندی اصلی پیچ قابل شناسایی نیست
• روند به طور قابل توجهی تغییر کرده است
• بشکه نیز به شدت فرسوده شده است
• کیفیت محصول را نمی توان با جایگزینی جزئی تثبیت کرد

تصمیم گیری باید بر اساس اندازه گیری و تجزیه و تحلیل فرآیند باشد تا ظاهر به تنهایی.

طول عمر عناصر پیچ بیش از سختی مواد تحت تأثیر قرار می گیرد.

برای کاهش سایش زودرس:

• مواد را با توجه به شرایط سایش، خوردگی و ضربه انتخاب کنید
• از آلودگی فلزی و اجسام خارجی در خوراک خودداری کنید
• شرایط تغذیه پایدار را حفظ کنید
• به طور مداوم تحت گشتاور غیرعادی کار نکنید
• فاصله پیچ تا بشکه را به طور منظم بررسی کنید
• مناطق با سایش بالا را در طول خاموشی های برنامه ریزی شده بازرسی کنید
• ابعاد سایش و ساعات کار را ثبت کنید
• بشکه و شفت را همراه با عناصر پیچ بررسی کنید
• هنگامی که سایش به طور مکرر در همان موقعیت متمرکز می شود، پیکربندی پیچ را مرور کنید

در کاربردهای بسیار ساینده، فولاد ابزار یا مواد متالورژی پودر ممکن است مقاومت سایش بهتری ایجاد کنند. در کاربردهای خورنده، مقاومت در برابر خوردگی نیز باید در نظر گرفته شود.

گران ترین مواد به طور خودکار بهترین انتخاب نیست. مواد صحیح باید با شرایط فرآیند و طول عمر مورد نیاز مطابقت داشته باشد.

برای ارزیابی مهندسی یا پیشنهاد جایگزینی، تا حد امکان اطلاعات زیر را آماده کنید:

• مارک و مدل اکسترودر
• قطر بیرونی پیچ
• فاصله مرکز شفت
• نوع عنصر پیچ
• طول عنصر
• ابعاد اسپلاین یا سوراخ داخلی
• چیدمان کامل پیچ
• نقشه های موجود
• عکس عناصر فرسوده
• نمونه های استفاده شده
• مواد فرآوری شده
• نوع و درصد پرکننده
• دمای عملیاتی
• درجه مواد موجود
• مقدار مورد نیاز
• شرح سایش یا مشکل تولید

حتی زمانی که نقشه های اصلی در دسترس نیستند، عناصر پیچ فرسوده اغلب می توانند با استفاده از نمونه ها، داده های شفت، عناصر مجاور و بازسازی ابعادی ارزیابی شوند.

المان های دو پیچی را نباید تنها با توجه به ساعات کار تعویض کرد.

تصمیم جایگزینی باید بر اساس ترکیبی از موارد زیر باشد:

• تغییرات خروجی و فرآیند
• گشتاور و روند فعلی
• کیفیت محصول
• لباس بصری
• بازرسی ابعادی
• فاصله پیچ به بشکه
• وضعیت اسپلاین و شفت

بازرسی اولیه به کارخانه‌های اکستروژن اجازه می‌دهد تا در بسیاری از موارد فقط عناصر حساس منطقه سایش را جایگزین کنند و هزینه تعمیر و نگهداری را کاهش داده و از توقف‌های غیرمنتظره تولید جلوگیری کنند.

اگر اکسترودر شما خروجی کمتر، گشتاور ناپایدار، پراکندگی ضعیف یا سایش غیرعادی را تجربه می کند، آرایش پیچ، عکس های المان، ابعاد، اطلاعات مواد، نقشه ها یا نمونه های استفاده شده را برای ما ارسال کنید.

مهندسان ما می توانند شرایط سایش، محدوده جایگزینی، انتخاب مواد و سازگاری با شفت و بشکه موجود را ارزیابی کنند.