Износване на шнека и цилиндъра: причини и предотвратяване

Шнекът и цилиндърът са най-скъпите износващи се части на шприцмашината. Смяната им означава не само цената на частите, но и дни престой. Въпреки това в повечето предприятия износването се забелязва едва когато производството започне да се проваля.

А износването напредва бавно и дава ранни сигнали. Разчитането на тези сигнали превръща непланирания основен ремонт в планирана поддръжка.

Износването не е един-единствен механизъм

Шнекът и цилиндърът се износват по три различни начина. За правилната защита трябва да знаете кой от тях преобладава.

На практика тези механизми обикновено действат заедно: хлабината, отворена от износването, нарушава центрирането на шнека, което увеличава металния контакт; повърхността, отслабена от корозията, става по-уязвима за абразивното износване.

Ранни предупредителни признаци

Първите признаци на износване се появяват не в доклада за качеството, а в данните от процеса:

• Времето за пластификация се удължава — ако шнекът се върти по-дълго за същия удар, хлабината между цилиндъра и шнека се е увеличила и материалът се връща назад
• Възглавницата не се задържа — ако остатъчната възглавница се колебае от цикъл на цикъл, има обратен поток
• Теглото на удара се колебае — ако теглото варира, докато дозирането и шприцформата са постоянни, трябва да се провери шнекът
• Обратното налягане е неефективно — ако повишаването на обратното налягане вече не осигурява хомогенността отпреди
• Черните точки и цветните остатъци се увеличават — материалът се закача по износената повърхност и в задълбочаващите се драскотини, претърпява деструкция и после се откъсва в изделието
• Смяната на цвета отнема повече време — ако са нужни повече почистващи удари от преди, повърхността е загрубяла

Някои от тези признаци се припокриват с проблемите с качеството в ръководството за отстраняване на дефекти; това, което ги отличава, е, че всички те се влошават с времето.

Как се измерва хлабината?

Окончателната оценка се прави чрез измерване на шнека и цилиндъра:

1. Диаметърът на шнека се измерва с микрометър в различните зони (захранване, компресия, дозираща зона) 2. Вътрешният диаметър на цилиндъра се измерва с вътромер 3. Разликата дава радиалната хлабина

При нова система хлабината е много малка. С увеличаването на хлабината материалът започва да се връща назад над навивката на шнека — ефективността на пластификацията спада, а предаването на налягането отслабва. За основа трябва да се вземат допуските на производителя; при приближаване на границата смяната трябва да се планира, а не да се чака.

При измерването се проверяват също: остротата и състоянието на покритието на навивката на шнека, износването на възвратния клапан, драскотините и следите от корозия по повърхността на цилиндъра.

Защита: според причината

1. Метални частици

Най-бързата и най-тежка повреда идва от металните частици. Парче от нож в мленката, тел от опаковката или изпуснат болт издълбава дълбока драскотина в шнека и цилиндъра само с едно преминаване.

Начинът за защита е поставянето на магнитни сепаратори в подходящи точки на линията. Подробности и откъде металът влиза в линията: Ръководство за сепариране на метали при производството на пластмасови изделия

Продукти: Системи за сепариране на метали Mensink · Магнитни сепаратори Michel

2. Абразивни пълнители

Армираните със стъклени влакна и минерално напълнените материали са абразивни по природа; това не може да се премахне, но може да се забави:

• Избор на износоустойчив материал за шнека и цилиндъра (вижте по-долу)
• Избягване на ненужно високи обороти на шнека
• Настройване на температурния профил според материала — в зона, която работи студено, пълнителят действа по-грубо

Същият проблем се среща и в транспортната линия: суровината със стъклени влакна протрива стандартните тръби и колена. Затова съществуват износоустойчиви тръби и колена — а частиците, откъснати от протрита тръба, в крайна сметка стигат до шнека.

3. Прекомерни обороти на шнека

Износването се определя не от броя обороти в минута, а от скоростта, с която се движи повърхността на шнека. Дебелият шнек, дори когато се върти със същите обороти като тънкия, има външна повърхност, която се движи много по-бързо; той натоварва повече и суровината, и собствената си повърхност. Затова каталозите на машините дават границата не в обороти, а в метри/минута — а при превишаването ѝ се наблюдават едновременно два вида повреди: материалът претърпява деструкция, а металната повърхност бързо се износва.

За да изчислите допустимите обороти за диаметъра на Вашия шнек: калкулатори за шприцване · Граници на периферната скорост по материали: данни за преработка на материалите

4. Корозивни материали и влага

При деструкция на PVC се отделят корозивни съединения; забавителите на горенето и някои пигменти имат подобно действие. Освен това влагата в неизсушената суровина води до хидролиза при висока температура и подхранва корозивната среда.

Защита: правилно сушене, материалът да не престоява в цилиндъра повече от необходимото и избор на устойчива на корозия повърхност.

• Оборудване за сушене: системи за сушене на суровини
• Времето на престой зависи от съотношението между обема на удара и обема на шнека — то не трябва да пада под 20%: изчисляване на капацитета на шнека

5. Работа на сухо и на празен ход

Въртенето на шнека без материал премахва филма от стопилка между повърхностите и създава директен метален контакт. Ако шнекът не се върти празен по време на престоите и почистването, този вид внезапна повреда се предотвратява.

6. Използване на мленка

Мленката носи риск по два начина: може да съдържа метални частици, а заради прашната си структура се държи различно в зоната на захранване. Контролираното използване и сепарирането на метали преди смилането намаляват този риск: Мленка и оползотворяване на отпадъка

Варианти на материала за шнека и цилиндъра

Износоустойчивият материал повишава първоначалната инвестиция. При вземането на решение трябва да се сравнява не цената на частта, а очакваният живот и цената на престоите: комплект, който струва два пъти повече, но издържа три пъти по-дълго, обикновено излиза по-евтино, защото намалява и броя на спиранията.

План за проверки

Включете шнека и цилиндъра в програмата за поддръжка:

1. При всяка смяна на цвят или материал — огледайте излизащите почистващи удари: има ли черни точки или метални отблясъци? 2. Ежемесечно — записвайте времето за пластификация, стабилността на възглавницата и отклонението в теглото на удара; тенденцията показва износването 3. Ежегодно или при определен брой удари — демонтирайте и измерете шнека и цилиндъра, проверете възвратния клапан 4. Записвайте всяко измерване — значение има не отделното измерване, а скоростта на промяната

Същият подход важи и за страната на шприцформата: Поддръжка на шприцформи и план за периодични проверки

Накратко

Износването на шнека и цилиндъра не може да се премахне; целта е то да стане предвидимо. Спирането на металните частици, преди да влязат в линията, спазването на границата на периферната скорост, правилното сушене на суровината и изборът на повърхност, подходяща за материала — тези четири неща осезаемо удължават експлоатационния живот.

За избор на защитно оборудване и материали за Вашата линия можете да се консултирате с нашия екип за техническа поддръжка.

Животът на шнека и цилиндъра започва с избора на машина, подходяща за суровината, която ще преработва. Сериите със специално оборудване за корозивни материали като PVC и за абразивни като компаундите със стъклени влакна са изброени отделно в гамата шприцмашини за пластмаси.