Den Verschleiß von Extruderkomponenten verstehen und mindern: Ein umfassender Leitfaden

Der effiziente Betrieb von Extrudern in der Kunststoffverarbeitung hängt von der Langlebigkeit und Leistung entscheidender Komponenten wie z Schneckenelemente und Zylinder . Verschleiß ist bei den rauen Arbeitsbedingungen in Extrusionsprozessen unvermeidlich und wird von verschiedenen Faktoren beeinflusst.

1. Gewöhnliche Kleidung:

Wenn Kunststoffgrundpartikel, Hilfsstoffe und Zusatzstoffe zum Mischen und Kneten in den Zylinder gelangen, entsteht Reibung, die zu einem Verschleiß an Zylinder und Gewindeteilen führt. Insbesondere abrasive Füllstoffe wie Kalziumkarbonat und Glasfaser verstärken den Verschleiß und stellen eine Herausforderung für die Lebensdauer dieser Komponenten dar.

Unsere Erfahrung hat den tiefgreifenden Einfluss der Materialzusammensetzung auf den Verschleiß unterstrichen. Beispielsweise ergab eine Studie, die sich auf Kalziumkarbonat und glasfasergefüllte Polymere konzentrierte, einen erheblichen Anstieg des abrasiven Verschleißes auf Metalloberflächen. Diese Beweise aus der Praxis unterstreichen die Notwendigkeit materialspezifischer Strategien, wie z. B. die Einarbeitung verschleißfester Beschichtungen oder die Verwendung fortschrittlicher Legierungen, die auf den Umgang mit abrasiven Füllstoffen zugeschnitten sind.

2. Korrosionsverschleiß:

Hilfsstoffe und Zusatzstoffe können korrosiv sein, die Innenwand des Zylinders direkt angreifen und dessen Gesamtlebensdauer verkürzen. Die Identifizierung und Bekämpfung korrosiver Elemente im Materialmix ist für die Bekämpfung von Korrosionsverschleiß von entscheidender Bedeutung.

Aufgrund unserer umfassenden Fertigungserfahrung sind wir auf Fälle gestoßen, in denen korrosive Hilfsstoffe zu einer vorzeitigen Verschlechterung der Zylinder geführt haben. Eine Fallstudie mit aggressiven Additiven und sorgfältiger metallurgischer Analyse belegt den direkten Zusammenhang zwischen Materialkorrosivität und der Verkürzung der Zylinderlebensdauer. Der Einsatz korrosionsbeständiger Legierungen, basierend auf solchen empirischen Daten, erweist sich als proaktive Maßnahme gegen diesen spezifischen Verschleißfaktor.

3. Hochfester Verschleiß (stark beanspruchter Bereich):

Extruder weisen vier Hauptverschleißzonen auf: Einzugszone, Glasfaserverstärkungs- oder Füllzone, Mittelzone und Kopfzone. Das Verständnis dieser Bereiche hilft bei der Umsetzung einer gezielten Wartung. Beispielsweise erfährt die Einzugszone einen starken mechanischen Verschleiß, da feste Hilfsstoffe an der Innenwand des Zylinders reiben und den ersten Bereich mit starkem Verschleiß bilden.

In Zonen mit Glasfaserverstärkung oder Füllstoffzugabe führt die filamentöse Beschaffenheit der Glasfasern zu tiefen Rillen, während bei der Hochgeschwindigkeitsscherung scharfkantige Faserschnitzel entstehen, die den Verschleiß verstärken. Der unter Druck stehende mittlere Bereich weist starke Bewegungen auf, die zu Laufverschleiß führen. Der durch die Schwerkraft beeinflusste Schlägerkopfbereich erfährt Verschleiß, da der Außendurchmesser der Schraube an der Innenwand des Zylinders reibt.

Durch die jahrelange Herstellung und Beobachtung von Extrudern im Einsatz haben wir Verschleißmuster in bestimmten Zonen identifiziert. Beispiele aus der Praxis sind Fälle in der Einzugszone, in denen feste Hilfsstoffe mit dem Zylinder interagieren. Eine umfassende Studie, in der Verschleißprofile in verschiedenen Zonen analysiert wurden, zeigte, dass maßgeschneiderte Beschichtungen im Zuführbereich die Lebensdauer von Komponenten erheblich verlängerten und so starken Verschleißproblemen entgegenwirkten.

In Zonen mit Glasfaserverstärkung haben unsere firmeneigenen Untersuchungen ergeben, dass eine Änderung des Spreizlochdesigns die Rillenbildung deutlich reduziert und so den Verschleiß verringert. Solche gezielten, durch empirische Studien untermauerten Modifikationen sind ein wesentlicher Bestandteil bei der Bekämpfung von Verschleißproblemen in bestimmten Extruderregionen.

4. Arbeitsbedingungen (Temperatur- und Druckeffekte):

Extruder arbeiten in rauen Umgebungen mit hohen Schmelztemperaturen für Kunststoffe. Erhöhte Temperaturen verschlechtern die physikalischen Eigenschaften von Metallen und tragen zum Zylinderverschleiß bei. Um temperaturbedingtem Verschleiß entgegenzuwirken, müssen Materialien mit erhöhter Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen ausgewählt werden.

Als Hersteller, der sich mit den Strapazen der Hochtemperaturverarbeitung auseinandersetzt, belegt unser datengesteuerter Ansatz die Auswirkungen extremer Bedingungen auf die Materialintegrität. Eine Vergleichsstudie mit verschiedenen Stahllegierungen bei unterschiedlichen Temperaturen zeigte die überlegene Beständigkeit von Pulverstahl gegenüber Zersetzung. Diese Erkenntnisse aus der Praxis unterstreichen die entscheidende Rolle der Materialauswahl bei der Bekämpfung von arbeitsbedingtem Verschleiß.

5. Feuchtigkeits-, Luft- und Sauerstoffbestandteile:

Das Vorhandensein von Feuchtigkeit, Luft und Sauerstoff verstärkt den Zylinderverschleiß. Sich ändernde Arbeitsbedingungen innerhalb des Zylinders stellen eine Herausforderung dar, weshalb die Wahl verschleißfester und korrosionsbeständiger Materialien von entscheidender Bedeutung ist. Pulverstahl, der unter strengen Bedingungen mithilfe der Pulvermetallurgie-Technologie hergestellt wird, zeichnet sich durch verbesserte mechanische Eigenschaften, Verschleißfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit aus und bietet eine längere Lebensdauer für Extruderkomponenten.

Im Hinblick auf feuchtigkeits- und gasbedingte Abnutzung haben wir im Rahmen unseres Fertigungsweges in fortschrittliche Materialwissenschaften investiert. Eine Fallstudie, in der die Auswirkungen feuchtigkeitsbelasteter Umgebungen auf verschiedene Zylindermaterialien untersucht wurden, zeigte die Wirksamkeit von Pulverstahl bei der Aufrechterhaltung der mechanischen Eigenschaften. Die auf konkreten Daten basierende Investition in die Pulverstahltechnologie hat sich als entscheidend erwiesen, um dem durch Feuchtigkeit, Luft und Sauerstoffbestandteile verursachten Verschleiß entgegenzuwirken.