挤压过程中螺杆和筒体磨损的故障排除

保持单螺杆挤出机以高性能运行对加工商来说是一个持续的挑战，尤其是对于较旧的机器。通常，当挤出机在生产中运行时，螺杆和机筒会出现磨损迹象。主要迹象包括比速率降低和排放温度升高。具体速率只是速率（lb/hr 或 kg/hr）除以螺杆速度。

对于特定速率的小幅降低，处理器只需提高螺杆速度即可保持输出速率。由于螺杆速度较高，并且材料泄漏超过飞行间隙，磨损会导致排放温度升高。最终，磨损水平将足够高，以至于处理器将需要降低生产线的吞吐率以保持产品质量。这将降低生产线的盈利能力和产能。更换磨损的机筒和螺钉的决定必须包括该过程的经济性。

了解螺杆和机筒的直径很重要。塑化挤出机的这些直径见附表。作为指导，飞行间隙通常是公称螺钉直径除以 1000。例如，对于 3.5 英寸。直径挤出机，新机时的飞行间隙约为0.004英寸。每侧外螺钉直径为 3.492 英寸。公差为 0.001 in。超大尺寸。枪管内径通常为公称直径，公差为 0.001 英寸。超大尺寸。超过此间隙距离是由于磨损造成的。大于 12 英寸的挤出机。通常具有比规定的规则更大的间隙，特别是对于熔融进料挤出机。

螺杆磨损对挤出机性能的影响可能代价高昂。例如，对于以 150 kg/hr 的速度运行熔融指数 （MI） 为 1 的 PE 的 100 mm 直径螺杆，螺杆速度和排气温度与螺杆磨损。当螺杆是新的时，飞行间隙为 0.005 英寸。每侧，挤出机在236℃的放电温度下以高性能运行。

随着螺杆使用时间的磨损，飞行间隙随着飞行上的硬面部分去除而增加。为了使挤出机以 150 kg/hr 的恒定速度运行，必须提高螺杆速度。随着螺杆转速的提高和机筒壁的传热系数降低，排料温度升高。传热系数降低，因为机筒壁上的膜厚随着飞行间隙的增加而增加。

螺杆磨损对挤出机性能的影响可能代价高昂

如果下游工艺（如吹膜）可以在较高的排放温度下运行，操作员只需提高螺杆速度即可保持速率。如果排放温度变得太高而无法操作，则操作员将需要降低螺杆速度和速率，直到下游工艺稳定为止。然而，在降低生产率的情况下，该生产线的利润会降低。

适用于吹膜应用和 0.011 英寸的螺钉。磨损（0.016 英寸飞行间隙），可能无法以 150 kg/hr 的速度运行，因为排放温度接近 246℃，对于这种应用来说这个温度太高了。取而代之的是，速率将降低多达 20 kg/hr，螺杆速度降低 7 rpm，以将排放温度保持在 236℃。这将使费率降低约13%，从而降低生产线的盈利能力和产能。如果该线路已售罄，则某些订单可能会延迟。

已经有很多文章和讨论，关于何时应该用新的或翻新的螺钉更换磨损的螺钉。一些做法包括：1）当磨损程度导致飞行间隙为新间隙的4倍（4×）时;2）当硬面完全磨损时;3）当减速和放电温度升高到不经济的水平时。航班上的硬面通常约为 0.060 英寸。厚，而新螺钉的每侧间隙通常为直径除以 1000。

对于小直径螺钉，如果硬面完全磨损，螺钉的性能将极差。但是，某些应用程序可以容忍飞行间隙增加 4×。但好的决定是，当工艺的经济性需要更换新螺钉或翻新螺钉的成本时，就更换螺钉。磨损程度通常取决于工艺所需的性能或工作。

例如，波纹管等非关键应用可以使用磨损程度非常高的螺杆生产可接受的产品。医疗应用等关键工况对高磨损的耐受性不强。取而代之的是，在飞行间隙增加到新飞行间隙的 2× 后，需要更换螺钉。

备用螺钉应存放在仓库中，以便在当前螺钉磨损至其使用寿命结束时，可以在不长时间关闭线路的情况下安装备用螺钉。磨损的螺钉应翻新或更换。螺钉的翻新不应超过三次，因为每次将新的硬饰面焊接到母材上时，母材都会变质，并且很可能会发生硬饰面和母材之间的分层。

当螺杆从挤出机中取出时，应测量机筒的内径是否有磨损。具有铁基双金属衬里的机筒的使用寿命通常是螺杆使用寿命的三倍。此外，枪管成品双金属衬里的正常厚度约为 0.060 英寸。

螺杆和料筒的磨损可能由多种机制引起，例如树脂填料的磨料磨损、熔炼段末端或混合器前的固体楔入，或料筒对准不良。树脂中的磨蚀性成分会导致高磨损率，尤其是在通道固体含量高的情况下。常见的研磨填料包括玻璃纤维、二氧化硅和碳酸钙等。如果在熔炼段的末端或某些混合器的入口处出现高水平的固体，这些固体会导致通道中出现短暂的堵塞，从而产生较大的侧向力，将螺杆推入机筒壁，从而导致高磨损。这种情况是由于熔炼段或混合器设计不当造成的。

螺杆的翻新次数不应超过三次

料筒对准至关重要，特别是对于大直径和长挤出机。每当枪管被移除或改变时，如果基础移动，或者如果枪管支架移动，都应进行对齐。前筒支架上的接触点必须用高温硅脂充分润滑，否则已钎焊到前支架接触点上的黄铜必须与筒体外径接触。

由于枪管加热器故障导致枪管加热不均匀会导致枪管在一个方向上比另一个方向热膨胀更多，从而导致枪管翘曲。显然，可以通过机器设置和螺钉设计来减轻由于瞬时堵塞引起的对准和侧向力引起的磨损。