淺析雙螺桿擠出機(jī)及擠出段螺棱表面金屬材料和機(jī)筒內(nèi)壁表面金屬之間的匹配磨損
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雙螺桿擠出機(jī)及擠出段螺棱表面金屬材料和機(jī)筒內(nèi)壁表面金屬之間的“接觸磨損”，我們也可以稱之為“匹配磨損”。相同金屬材質(zhì)之間的“接觸磨損”，在機(jī)筒和螺桿均采用滲氮鋼的材料制造，而且經(jīng)過相同的氮化處理工藝手段，其量化的“匹配磨損速率”顯然不容樂觀?！捌ヅ淠p”情況的嚴(yán)重性在大型擠出設(shè)備中表現(xiàn)得之所以更為突出，這是因?yàn)槁輻U自身較大的重量，例如外徑為217毫米，長徑比達(dá)33的螺桿，其重量約1.4噸。其螺桿之相當(dāng)?shù)馁|(zhì)量，隨著螺桿的旋轉(zhuǎn)而不斷地以螺棱表面金屬材料摩擦機(jī)筒內(nèi)壁表面金屬的形式，不可避免地威脅著擠出機(jī)的使用壽命。
相對(duì)于機(jī)筒內(nèi)壁，因?yàn)槁輻U的螺棱表面積要小得多，劇烈的“匹配磨損”所造成的“磨損減量”，在反應(yīng)擠出段的螺棱頂部表現(xiàn)得更為突出，螺桿的螺棱外徑受磨損而迅速明顯變小。當(dāng)擠出機(jī)的核心部件之機(jī)筒螺桿均采取同種滲氮鋼材料制造，并且表面都是經(jīng)過同種的滲氮硬化處理，由于滲氮后的硬化層厚度僅僅為0.40到0.70毫米，一旦這個(gè)有限的硬化層被突破，機(jī)筒內(nèi)孔表面及螺桿的螺棱表面的“磨損減量”將明顯加快，擠出機(jī)在一個(gè)相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)即產(chǎn)量迅速下降，反應(yīng)擠出過程的溫度在短期內(nèi)即變得難以控制。
另外一個(gè)不可忽視的重要因素是，與普通單螺桿擠出機(jī)的螺桿相比較，
雙螺桿擠出機(jī)的螺桿為組合形式，物料的輸送，即這個(gè)扭矩的傳遞是依靠直徑相對(duì)較小的芯軸。由于芯軸的直徑有限，因此其強(qiáng)度有限，螺桿工作狀態(tài)的非直線性顯得更為嚴(yán)重。這個(gè)非直線工作的螺桿在聚甲醛反應(yīng)擠出機(jī)的液相反應(yīng)區(qū)間幾乎在“掃膛”
機(jī)筒內(nèi)孔壁，金屬材料之間的“匹配”摩擦劇烈程度是相當(dāng)異常。而比較一般的配混改性擠出，由于有粘性較大的高聚合物料包裹于螺桿外圍，使得螺桿在正常工作中往往能夠“自懸于中”，這樣還能夠適當(dāng)減輕這個(gè)“匹配”摩擦的矛盾。然而在共聚反應(yīng)擠出中，往往缺少這個(gè)“自懸于中”物料的保護(hù)，聚合設(shè)備內(nèi)部“匹配磨損”現(xiàn)象比普通配混擠出就顯得更為嚴(yán)重。
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