Dlaczego wyposażamy śrubę i lufę odporną na korozję do wytłaczarki WPC?
Śruba wytłaczarki WPC służy jako komponent przekładni rdzenia i plastynizującego sprzętu. Bezpośrednio kontaktuje się z stopionym materiałem z drewna-plastycznego kompozytu i wytrzymuje wysokie temperatury i wysokie ciśnienia. Jego odporność na korozję ma kluczowe znaczenie dla zapewnienia stabilnego działania, jakości produktu i długowieczności. Dlatego drewniane wytłaczarki Yongte z drewna-plastyczni zwykle używają śrub i beczek wykonanych z materiałów odpornych na zużycie i odpornych na korozję materiałów.
1. NARTOŚĆ CROSITYSIVESINE WORD-PLASTALI MATERIAŁÓW KOMPOSTY
Surowce z drewna-plastowego kompozytowego (WPC) zawierają różne komponenty, które mogą korodować śrubę, co jest podstawowym powodem, dla którego śruba musi być odporna na korozję:
Włókno drewniane (takie jak mąka drewniana, mąka bambusowa i mąka ze słomy) z natury zawiera pewną ilość kwasów organicznych (takich jak kwas octowy, kwas mrówkowy i kwasy fenolowe wytwarzane przez degradację ligniny). W wysokich temperaturach procesu wytłaczania (zwykle 160-220 ° C) kwasy te są aktywowane i uwalniane, bezpośrednio kontaktując się z powierzchnią śruby. Długoterminowa ekspozycja może powodować powolną korozję metalowego podłoża śruby, co powoduje wżerowanie powierzchni i łuszczenie się. Aby poprawić kompatybilność włókna drewna z plastikową matrycą, niektóre procesy traktowane wstępnie włókna drewna (takie jak obróbka alkaliczna lub modyfikacja środka sprzęgającego). Jeśli wstępne leczenie nie jest dokładnie oczyszczone, resztkowe substancje alkaliczne (takie jak wodorotlenek sodu) lub grupy polarne w środowisku sprzęgającym mogą chemicznie reagować ze śrubą metalem, przyspieszając korozję.
Aby spełnić wymagania dotyczące wydajności odporności na pogodę, odporność na starzenie się i upośledzenie płomienia, materiały drewna-plastyczne często zawierają różne dodatki, z których niektóre są znane jako żrące:
Przeciwutleniacze/stabilizatory światła: niektóre fenolowe przeciwutleniacze i stabilizatory światła benzotriazolu mogą rozkładać się w wysokich temperaturach, aby wytwarzać kwaśne substancje, które mogą korodować powierzchnię śruby.
Opóźniacze płomienia: powszechnie stosowane fluorowate opóźnienia płomienia (takie jak eter decabromodifenylowy) mogą uwalniać śladowe ilości gazu halogenkowego wodoru podczas przetwarzania wysokiej temperatury. Halogenk wodoru jest wysoce żrący i może reagować ze stopowymi składnikami śruby (takimi jak chrom i nikiel), uszkadzając warstwę pasywacyjną na powierzchni śruby.
Wypełniacze: Niektóre wypełniacze nieorganiczne (takie jak węglan wapnia i talk) zawierają śladowe zanieczyszczenia (takie jak jony chlorkowe i jony siarczanu). Pod wysoką temperaturą i ciśnieniem zanieczyszczenia te mogą stworzyć „środowisko żrąckie”, zaostrzającą wżery lub korozję międzykręgową śruby.
Przemysł WPC obecnie szeroko wykorzystuje tworzywa sztuczne z recyklingu (takie jak PE i PP). Materiały te mogą zawierać resztkowy atrament drukarski, kleje i zanieczyszczenia metalowe (takie jak miedziane i żelazne resztki). Resztkowe rozpuszczalniki w atramentach (takich jak estry i ketony) mogą reagować chemicznie z metalem w śrubie w wysokich temperaturach. Te zanieczyszczenia metalowe mogą tworzyć „efekt mikro-bateria” w szczelinie między śrubą a lufą, wyzwalając korozję elektrochemiczną i przyspieszające zużycie na powierzchni śruby.
2. Warunki wytłaczania zaostrzają synergiczny efekt korozji i zużycia
Warunki wysokiej temperatury, wysokiego ciśnienia i wysokiego ścinania wytłaczania drewna-plastycznego nie tylko aktywują właściwości żrące materiału, ale także wzmacniają szkodliwe skutki korozji na śrubę, tworząc błędne cykl „korozji + zużycie”:
Temperatury wytłaczania drewna-plastycznego zwykle wynoszą od 160-220 ° C. W tych temperaturach szybkość reakcji chemicznej między składnikami kwaśnymi i alkalicznymi w materiale i metalem śrubowym (powszechnie 38CRMOala) znacznie wzrasta. Według kinetyki chemicznej szybkość reakcji wzrasta około 2-3 razy na każde 10 ° C wzrost temperatury. Oznacza to, że w utrzymywanych warunkach wysokiej temperatury warstwa pasywna (taka jak warstwa azotku) na powierzchni śruby jest szybciej niszczona, odsłaniając materiał podstawowy i szybko się koroduje.
Aby osiągnąć jednolite mieszanie i ciągłe wytłaczanie proszku i plastiku, śruba musi zapewnić wystarczające ciśnienie (zwykle 10-30 MPa) i siłę ścinającą. Pod wysokim ciśnieniem stopiony materiał zawierający składniki korozyjne ściśle przylega do powierzchni śruby, przyspieszając penetrację korozyjnej pożywki do metalu. Jednocześnie siły ścinające o wysokim ścinaniu nieustannie zeskrobują słabe obszary powierzchni śruby spowodowanej korozją, szybko usuwając warstwę tlenku i złuszczany materiał, odsłaniając świeże podłoże i dalsze zaostrzenie procesu korozji.
Jeśli proces wytłaczania doświadczy niestabilnej prędkości zasilania lub fluktuacji śruby, niektóre materiały mogą pozostać w kanale śrubowym. Ten materiał zachował degradację i karbonizuje w wysokich temperaturach, wytwarzając jeszcze więcej substancji żrących (takich jak małe kwasy organiczne i węgliki). Mogą one powodować skoncentrowaną korozję w zlokalizowanych obszarach śruby, powodując wady, takie jak głębokie rowki i doły, poważnie wpływając na wydajność przenoszenia śruby i wydajność plastyfikacji.
3. Odporność na korozję ma zasadnicze znaczenie dla zapewnienia żywotności sprzętu i jakości produktu.
Korozja śrubowa nie tylko skraca żywotność sprzętu i zwiększa koszty konserwacji, ale także bezpośrednio wpływa na jakość produktów WPC. To znajduje odzwierciedlenie w:
Jeśli odporność na korozję śruby jest niewystarczająca, korozja powierzchniowa i zużycie zwykle zmniejszają zdolność do przenośnika po 3-6 miesiącach użytkowania, wymagając przestoju i wymiany śruby. Koszt produkcji jednej śruby wytłaczarki WPC (średnica 65-120 mm) może osiągnąć dziesiątki tysięcy juanów, a częste wymiany znacznie zwiększają koszty konserwacji sprzętu. Śruby odporne na korozję (takie jak te z azotem, chromatem lub stopem hastelloy) mogą przedłużyć swoją żywotność na 1-2 lata, znacznie zmniejszając koszty przestojów i koszty wymiany.
Korozja powierzchni śruby zmienia geometrię kanału śrubowego (takiego jak wysokość lotu i wysokość), zmniejszając wydajność przenoszenia materiału i nierównomierny czas przebywania w kanale. To z kolei może prowadzić do wahań wyjściowych wytłaczania i nierównomiernej plastyfikacji materiału. Na przykład wżer na powierzchni śruby zwiększa tarcie między materiałem a śrubą, potencjalnie prowadząc do zlokalizowanego przegrzania i degradacji, wpływając na właściwości mechaniczne produktu końcowego (takie jak wytrzymałość na rozciąganie i wytrzymałość uderzenia).
Korozja na powierzchni śruby może wytwarzać metalowe resztki lub płatki tlenkowe. Zanieczyszczenia te mogą mieszać się z stopionym materiałem WPC, ostatecznie tworząc „zanieczyszczenia” w produkcie. W przypadku produktów WPC o wysokich wymaganiach estetycznych, takich jak podłogi zewnętrzne i dekoracyjne panele, zanieczyszczenia te mogą bezpośrednio prowadzić do awarii produktu. W przypadku wewnętrznych materiałów dekoracyjnych o wymagających wymaganiach zanieczyszczenia metalu mogą również wpływać na wydajność środowiska produktu (np. Migracja metali ciężkich), potencjalnie naruszając standardy branżowe (takie jak GB/T 24137-2021 „Panele kompozytowe z drewna-plastycznym”).
Podsumowując, odporność na korozję śrub wytłaczających WPC jest podstawowym wymogiem rozwiązania problemów korozyjnych materiałów WPC, odporności na uszkodzenia z warunków o wysokiej temperaturze i wysokim ciśnieniu oraz zapewnienie stabilnego działania sprzętu i jakości produktu. Dlatego przemysł zwykle zwiększa odporność na korozję śruby poprzez selekcję materiału (taką jak stal stopowa oporna na korozję) i oczyszczanie powierzchni (takie jak azotowanie gazu i powłoka PVD), aby zapewnić długoterminowe i stabilne działanie sprzętu.
