В области двухшнековой экструзии, производительность и долговечность шнековых элементов напрямую связаны со свойствами их материалов. Выбор правильных износостойких и коррозионностойких материалов имеет решающее значение для поддержания стабильности продукта, снижения затрат на техническое обслуживание и продления срока службы оборудования.
В этом руководстве рассматриваются основные типы материалов, используемых для шнековых элементов двухшнековых экструдеров, их характеристики и способы выбора подходящего материала для вашей производственной среды.
1. Почему важен выбор материала
Шнековые элементы постоянно подвергаются воздействию высокого сдвига, трения и химических атак. Неправильный выбор материала может привести к быстрому износу, плохой эффективности смешивания и простою из-за частой замены.
Основные факторы производительности, зависящие от выбора материала, включают:
- Износостойкость при использовании абразивных наполнителей или стекловолокна
- Коррозионная стойкость при переработке реактивных или кислых соединений
- Термическая стабильность при высоких температурах экструзии
- Точность размеров и механическая прочность
Выбор правильного материала помогает обеспечить стабильное качество компаундирования и снижает общие эксплуатационные расходы.
2. Распространенные износостойкие и коррозионностойкие материалы
| Материал |
Твердость (HRC) |
Износостойкость |
Коррозионная стойкость |
Характеристики |
Типичные области применения |
| W6Mo5Cr4V2 (быстрорежущая инструментальная сталь) |
63–65 |
★★★★☆ |
★★☆☆☆ |
Высокая твердость, хорошая износостойкость, умеренная коррозионная стойкость |
Инженерные пластики, компаундирование со стекловолокном |
| 38CrMoAl (азотированная сталь) |
58–60 |
★★★☆☆ |
★★★☆☆ |
Сбалансированная прочность и твердость поверхности после азотирования |
Экструзия и компаундирование общего назначения |
| Cr12MoV (инструментальная сталь) |
60–62 |
★★★★☆ |
★★☆☆☆ |
Отличная износостойкость, умеренная прочность |
Наполненные пластики, абразивные добавки |
| SKD61 (горячеинструментальная сталь) |
56–58 |
★★★☆☆ |
★★★★☆ |
Отличная термостойкость и стойкость к окислению |
Высокотемпературные применения экструзии |
| PM-HIP Grades (SAM26 / SAM39 / CPM10V / CPM9V) |
64–67 |
★★★★★ |
★★★★☆ |
Равномерная микроструктура, выдающаяся износостойкость и коррозионная стойкость |
Жесткие условия износа или коррозии |
| 440C нержавеющая сталь |
56–58 |
★★☆☆☆ |
★★★★★ |
Отличная коррозионная стойкость, умеренная твердость |
Химические и пищевые среды экструзии |
3. Соответствие материалов условиям экструзии
Разные материалы лучше всего работают в определенных рабочих условиях:
| Условие экструзии |
Рекомендуемый материал |
Примечания по производительности |
| Высокая загрузка наполнителя |
W6Mo5Cr4V2 или CPM10V |
Отличная износостойкость при высоком сдвиге |
| Коррозионные соединения (хлор, галоген, антипирен) |
440C или SAM39 |
Высокая коррозионная стойкость со стабильной структурой |
| Сбалансированный износ + коррозия |
SAM26 или CPM9V |
Идеально подходит для большинства инженерных пластиков |
| Высокотемпературная экструзия |
SKD61 или SAM39 |
Сохраняет механическую прочность при нагревании |
| Стандартное компаундирование |
38CrMoAl |
Экономичность и надежность |
4. Обработка материалов и термообработка
В ZHITIAN каждый шнековый элемент проходит прецизионную обработку на станках с ЧПУ и контролируемую термообработку для обеспечения равномерной твердости и стабильности размеров.
Основные этапы включают:
- Вакуумная термообработка для точного контроля твердости
- Криогенная стабилизация для предотвращения внутренних напряжений
- Финишная обработка на станках с ЧПУ для геометрической точности в пределах ±0,02 мм
- Варианты обработки поверхности такие как азотирование или твердые покрытия для повышения долговечности
Это гарантирует, что каждый элемент сохраняет стабильную производительность даже при длительной работе в сложных условиях экструзии.
5. Как выбор материала влияет на производительность экструдера
Правильный выбор материала напрямую улучшает:
- Срок службы экструдера – уменьшает износ шнека и цилиндра
- Энергоэффективность – более плавный перенос крутящего момента и меньшее трение
- Стабильность продукта – равномерная скорость сдвига и стабильное качество расплава
- Затраты на техническое обслуживание – меньше замен и более длительные интервалы
Для высокопроизводительных линий прецизионного компаундирования модернизация до PM-HIP или быстрорежущих инструментальных стальных элементов может повысить как надежность, так и производительность.
6. Опыт ZHITIAN в области материаловедения
Имея более 20 лет специализации в производстве деталей для двухшнековых экструдеров, ZHITIAN предоставляет шнековые элементы, цилиндры и редукторы, разработанные для экстремальной производительности.
Наша инженерная команда выбирает оптимальные комбинации материалов на основе типа применения, состава материала и рабочих параметров, обеспечивая долговечность и экономическую эффективность.
7. Заключение
Выбор правильного износостойкого и коррозионностойкого материала шнекового элемента имеет важное значение для поддержания стабильности экструзии и минимизации простоев.
От азотированных сталей, таких как 38CrMoAl до PM-HIP сплавов таких как SAM26 и CPM10V, ZHITIAN предлагает индивидуальные решения для решения каждой технологической задачи — достижение более длительного срока службы, более высокой производительности и стабильного качества.
FAQ
В1: Какой материал лучше всего подходит для износостойкости и коррозионной стойкости?
О1: Материалы PM-HIP, такие как SAM26, SAM39 и CPM10V, обеспечивают наилучшие общие характеристики, сочетая высокую твердость со стабильностью к коррозии.
В2: Как определить, требует ли мой процесс коррозионностойких материалов?
О2: Если ваш процесс экструзии включает добавки, такие как хлор, бром или антипирены, настоятельно рекомендуется использовать коррозионностойкие материалы, такие как 440C или PM-HIP.
В3: Может ли ZHITIAN изготавливать шнековые элементы на заказ для моего экструдера?
О3: Да. ZHITIAN предлагает полный спектр услуг OEM и индивидуального проектирования на основе образцов или технических чертежей.
В4: Насколько дольше прослужит шнековый элемент PM-HIP по сравнению с азотированной сталью?
О4: В среднем, шнековые элементы PM-HIP служат в 3–5 раз дольше в абразивных или коррозионных средах.
В5: Есть ли варианты материалов для пищевых или химических линий экструзии?
О5: Да. Нержавеющие стали, такие как 440C, и специальные PM-сплавы подходят для гигиенических и химически активных условий обработки.
Ваше сообщение должно содержать от 20 до 3000 символов!
