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注塑机耐磨螺杆

文章出处:未知 人气:发表时间:2018-03-31 20:40
注塑机耐磨螺杆
 
今世注塑出产商在注塑化合物中添加不断添加的矿藏添加剂和玻璃纤维以改善资料特性。这些混合物对塑化组分的耐磨功能发生了重大请求。一种新式螺杆体系能够大大前进其抗磨损功能。
 
通常运用塑化组分来加工规范塑料,首要选用渗氮或渗硼硬化外表。当需求添加更高含量的填充物时,则运用含量更高的合金工具钢,真空硬化可提供更长的运用寿命。在此布景下,Engel Austria GmbH公司于2000年推出了“Marathon(马拉松)”螺杆体系,当然其对机械影响更灵敏,可是可提供杰出的硬金属耐磨损功能。
 
奥地利注塑机制作商资料基地对所选的注塑机进行了为期两年的项目开发及广泛试验后,研宣布一种商标名为“Engel Onyx”的硬金属镀层,并已对其提出专利申请(图1)。这种新体系能够根据需求改善镀层韧度和附着力,还可将这些特性提高300%。一起,在试验中,还可在水平本已极高的粉末冶金钢解决方案中前进商品的耐磨功能。自2009年4月以来,Onyx螺杆的供货直径规模可达25至70毫米。
 
埋伏的开裂倾向 
 
在加工填充物含量高的高功能塑料时,选用硬质金属镀层塑化螺杆的运用寿命更长(图2)。一起,硬金属镀层还可提供所需的耐磨功能;以下钢材能够支持机械负载,此外,它的韧度高,关于冲击的接受力很高。
 
图2. 与咱们所了解的硬质螺纹外表不一样,这种新式螺杆的全部传送道(包含螺纹)
被厚度仅有十分之几毫米的硬金属镀层维护
当然理论上看似明白简略,可是实践操作证明技术难度很大,因为钢芯和硬金属镀层具有的资料特性不一样。与钢不一样,硬金属的耐性低,不能彻底满意钢的弹性变形请求,因而它可能会开裂。硬金属的另一个特性是在钢元件上的附着性差,这就存在镀层脱落的危险。有些应变或机械损坏所发生的裂纹会致使这种脱落景象呈现。Engel资料技术开发的意图是前进硬金属/钢的附着力,以及硬金属在实践运用中的耐磨损功能。 
 
当矩阵的硬度与碳含量及其类型相匹配时,可发生硬度和碳含量最高的低缺点镀层,硬金属的耐磨性到达最好(图3)。镀层中的缺点,如孔隙、裂纹和非金属物质(如氧化物或残渣)等是磨损的薄缺点,磨损由此而生。因而,若要保证长时刻的运用寿命,则需将制作技术减至最低并尽量防止这些缺点。开发用于塑化螺杆的新式防磨损体系能够到达该请求。
 
图3. 与其它资料(例如粉末冶金钢)比较,Onyx体系的耐磨性最少可翻倍
热性粒子束天生均匀镀层 
 
只要平直和无应力的杆资料才可用于螺杆出产。经过铣削或旋转加工可使杆具有健壮的螺杆概括。可是,若减少很多体积则会露出内部应力。只要经过反复淬火和拉直才干制作出简直彻底平直的无应力螺杆坯料。 
 
然后将螺杆坯料置进涂敷机中,并点燃燃烧器。为消除一切的剩余湿气,将燃烧器沿着纵轴在坯料外表移动数次,接着粉末才会被激活。在燃烧器中,硬金属粉末被加热至大概1,200℃,且被加速至音速或超音速(300米/秒至2,000米/秒)。有些液化微粒以这一高速冲击外表并键进粗糙外表。热的粉末喷发很难被聚集—冲击外表的直径约为10毫米至20毫米。因为螺杆坯料具有杂乱的三维几何外形且在90°的进射视点时涂敷最有效,因而需求歪斜燃烧器。 
 
在充沛的微粒速度下,即便粒子束边缘的进射视点稍微违背90°, 二手注塑机回收 也可进行低微孔的涂敷。火热的粉末微粒被迅速从1,200℃淬火至大概150℃,由此发生的体积减小使镀层具有拉伸应力。较高动能的后续微粒碰到这种状况会在冲击和聚积存缩应力下构成镀层塑性变形。在30至60个行程中将高度均匀的镀层涂敷到全部螺杆概括上—螺纹棱面、螺纹旁边面、从螺纹过渡至根部的半径面以及螺杆根部直径面。 
 
将镀层置于惰性气体或真空烤炉内加工。为了防止翘曲或旋转,将螺杆悬挂起来。全部涂敷的螺杆坯料被慢慢地均匀加热;其发生的温度距离较小,最低程度降低了热应力。加热将立方体构造的铁酸盐转化为立方面子心的奥氏体—镀层仍未改动。在逗留时期,处于热动态极不均匀状况的镀层合金元素将均衡分散。 
 
基底资料的边界层也发生了变化,添加了其附着力。在保持时刻以后,钢在多个期间被冷却。冷却速率大大影响螺杆基底资料的构造转化和特点。假设冷却太慢,铁酸盐的构造将会极软,那么聚合物塑化时期注塑机内的机械特性则不足以接受注塑压力和扭力。迅速冷却会致使基底资料的长度发生变化,一起基底资料和镀层之间会发生强大的热应力。这么会致使镀层开裂及螺杆翘曲。 
 
设置所需的钢材功能 
 
在期间性冷却技术中恰当地改动冷却速率能够从源头上防止这些过错,还能够优化镀层和基底资料特性,使得制作的螺杆简直没有裂纹或翘曲。因为遭到冷却操控,螺杆在拉直的过程中遭到限制,因为其大有些需保持直度。后续400℃至650℃(取决于所运用的基底资料)的单一或重复的热处理及淬火设置了所需的钢材特性。然后对螺杆进行加工,以构成塑化所需的外表韧度—对外径进行圆形打磨,对螺纹概括打磨并对螺纹的进料口和出口进行成型和抛光。 
 
镀层的首要特征是改善了螺杆的耐用性。这一成果被车间操作或将其作为备件被运送时所进行的模仿机械影响的“落锤碰击试验”承认。与其它镀层比较,其呈现第一个裂纹时降低能量将添加300%(图4)。 
 
图4. 在外表呈现第一个裂纹时Onyx镀层的着落高度
(着落能量)比HVOF涂层螺杆高几倍
另外,经过热处理能够大幅前进附着力。当然HVOF(高速氧燃料)规范镀层的附着力为90MPa至110MPa之间,可是,Onyx镀层能够到达250MPa至350Mpa(图5)。这一测量数值的前进大大降低了镀层开裂和脱落的危险。
 
图5. 新镀层的附着力比规范HVOF镀层的附着力大概高300%
长时刻安稳的操作规模 
 
结合了耐性基底资料和高度耐磨镀层的资料引起了大家极大的喜好,因为它能够量身定制其间的某个有些,运用寿命更长。因为螺杆通道的外形很均匀,塑化螺杆的新式防磨损体系能够保证长时刻安稳的操作,即便是加工填充物含量较高的聚合物。