A bimetalový šroubový válecnese samostatnou slitinovou vrstvu odolnou proti opotřebení metalurgicky spojenou s ocelovou základnou – nikoli povlak, nikoli pokovení. Šrouby mají tvrdonávar PTA navařený na 1,0–1,5 mm. Sudy mají odstředivě litou výstelku na 2,0–3,0 mm. Upgrade si vydělává na abrazivních nebo korozivních sloučeninách a plýtvá penězi za čistou neplněnou pryskyřici.
Šroub se vrací do naší továrny se zaoblenými přistávacími plochami. Zákazník používá 30% nylon plněný sklem. Šroub je nitridovaný. Trvalo to čtrnáct měsíců.
Stejná geometrie v bimetalové konstrukci na stejné směsi se po letech vrací ke kontrole a stále měří v toleranci.
Tato mezera je to, co kupuje bimetalový šroubovací válec. Ale mezera existuje pouze proto, že sloučenina je abrazivní. Protáhněte čisté PE skrz oba šrouby a na konci životnosti byste je museli těžko rozeznat – a zbytečně byste utratili peníze za upgrade.
Tato příručka vysvětluje, co je to bimetalová konstrukce, jak se ve skutečnosti vyrábí (dva různé procesy, které se ve většině článků mýlí), na kterých typech slitin záleží a – část, kterou nikdo jiný nepíše – kdy je upgrade plýtváním vaším rozpočtem.
Rychlá odpověď
- Bimetalickéznamená vrstvu slitiny odolnou proti opotřebení metalurgicky spojenou s ocelovou základnou – nikoli povlak, nikoli pokovení.
- Šroub a hlaveň jsou vyrobeny jinak.Šrouby mají tvrdonávar svařený PTA (1,0–1,5 mm). Sudy mají odstředivě litou výstelku (2,0–3,0 mm).
- Kupte si jej, když je vaše směs abrazivní nebo korozivní:skleněné vlákno, minerální plnivo, retardér hoření, tvrdé PVC, recyklované krmivo.
- Vynechejte ji pro čistou nenaplněnou pryskyřici.Nitridované zpracovává přírodní PP, PE, PS a ABS za zlomek ceny.
- Známka je důležitější než slovo.Zeptejte se na název třídy, tloušťku vrstvy a tvrdost.
1. Co je to bimetalová hlaveň se šroubem?
Bimetalový šroubový válec kombinuje dva kovy, které vykonávají dvě různé práce. Základní ocel poskytuje strukturální pevnost, odolnost proti únavě a rozměrovou stabilitu. Samostatná vrstva slitiny, spojená s pracovními povrchy, poskytuje odolnost proti opotřebení a korozi, kterou polymer vyžaduje.
"Bi" znamená dva. Dva kovy jsousrostlé, nemíchané. Směs kovů je slitina; bimetalová část udržuje své dva materiály v odlišných vrstvách s metalurgickou vazbou mezi nimi.
Toto rozlišení je komerčně důležité. Pochromovaný válec není bimetalický – pokovení sedí na povrchu a může se odlupovat. Nitridovaný válec není bimetalický – nitridací se difunduje dusíkdostávající ocel spíše než přidání nového materiálu. Abimetalový šroubový válecpřidává skutečnou slitinu o tloušťce několika milimetrů, která se stává součástí součásti.
Základní oceli
| Základní ocel | Norma | Kde se používá |
|---|---|---|
| 38CrMoAlA | 1.8509 | Tahoun nitridační oceli v celé Asii |
| 34CrAlNi7 | 1.8550 | Nitridy hlubší a tvrdší než 38CrMoAlA |
| 31CrMoV9 | 1.8519 | Vysoká pevnost, dobrá odolnost proti únavě |
| 42CrMo | AISI 4140 | Odolný, široce dostupný |
| SKD61 / SS316 | — | Provoz při vysokých teplotách a korozi |
2. Dva různé procesy: Screw vs Barrel
Zde se většina článků na toto téma pokazí. Popisují bimetalové šroubové sudy, jako by jeden proces dělal obě části. Jedná se o dva zcela odlišné procesy a znalost toho, který je který, vám řekne, zda dodavatel skutečně vyrábí in-house.
Šroub: PTA svařování (tvrdé navařování)
PTA znamenáplazmový přenesený oblouk. Plazmový hořák taví slitinový prášek a ukládá jej na plochy šroubu jako svar. Nanesená slitina se metalurgicky spojí se základní ocelí — jedná se o svar, nikoli o nástřik.
Po svaření se šroub vrací zpět do soustruhu. Nadrozměrné návary jsou opracovány až do konečné geometrie letu a tolerance. Co zůstává, je a1,0 až 1,5 mmvrstva slitiny odolné proti opotřebení přesně v místě, kde se šroub dotýká stěny hlavně. Letmé plochy jsou místa, kde se šroub opotřebovává, takže je důležité je navařit.
The Barrel: Odstředivé lití
Vývrt hlavně dostane svou slitinuhorizontální odstředivé lití. Roztavená slitina se nalije do těla rotujícího válce; odstředivá síla jej vrhá na vnitřní stěnu, kde ztuhne jako hustá, rovnoměrná výstelka. Odlévání pod řízenou atmosférou udržuje pórovitost a zvuk spoje.
Výsledkem je a2,0 až 3,0 mmslitinová výstelka po celé délce vývrtu. Proč tlustší než šroub? Geometrie a ekonomie. Vývrt je povrch, na kterém šroub běží po celé své délce, a výměna hlavně stojí mnohem více než šroub.
| Komponent | Proces | Slitinová vrstva | Co Chrání |
|---|---|---|---|
| Šroub | PTA svařování (navařování) | 1,0 – 1,5 mm | Let přistání — kluzná kontaktní plocha |
| Hlaveň | Odstředivé lití | 2,0 – 3,0 mm | Plný otvor – povrch, na který šroub běží |
Praktický test pro dodavatele.Požádejte je, aby popsali, jak nanášejí slitinu na šroub a jak ji nanášejí na hlaveň. Skutečný výrobce bez váhání jmenuje dva různé procesy. Obchodní společnost vám dá jednu vágní odpověď ohledně „nátěru“.
3. Bimetalické vs nitridované: Co se ve skutečnosti mění
Nitridace difunduje dusík do povrchu oceli, čímž se vytvoří pevné pouzdro. Není přidán žádný nový materiál. Případ běží0,4 až 0,7 mmhluboko a povrch dosahuje zhruba HV 850–950 na 38CrMoAlA.
Ten případ je opravdu těžký. Jeho slabinou je, že je tenký a je chemicky omezený.
| Vlastnictví | Nitridovaný | Bimetalické |
|---|---|---|
| Typ vrstvy | Difuzní pouzdro (bez přidaného materiálu) | Přidaná slitina, metalurgicky vázaná |
| Hloubka vrstvy šroubu | 0,4 – 0,7 mm | 1,0 – 1,5 mm |
| Hloubka sudové vrstvy | 0,4 – 0,7 mm | 2,0 – 3,0 mm |
| Tvrdost povrchu | HV 850 – 950 | HRC 50 – 62 (závisí na platové třídě) |
| Odolnost proti oděru | Mírný | Vysoká až vynikající |
| Odolnost proti korozi | Omezený | Dobré až výborné (závisí na stupni) |
| Relativní náklady | 1,0× | Vyšší – slitina a proces zvyšují náklady |
| Nejlepší povinnost | Čistá, neplněná pryskyřice | Plněné, žíravé nebo recyklované krmivo |
Jakmile abrazivní plnivo prořízne nitridové pouzdro, měkčí ocel s jádrem sedí pod ním a rychle eroduje. To je důvod, proč nitridované díly na směsích plněných sklem nedegradují elegantně – vydrží a pak rychle selžou.
Bimetalová vrstva má hloubku milimetrů. Pomalu se opotřebovává a rychlost opotřebení zůstává zhruba lineární. V této hloubce žije odolnost proti opotřebení – a to je důvod, proč se životnost abrazivních směsí tak ostře odděluje mezi dvěma konstrukcemi.
4. Druhy slitin — Požádejte o číslo
Většina dodavatelů popisuje svou slitinu jako „na bázi niklu“ nebo „karbid wolframu“. To vám skoro nic neříká. Ni60 a Colmonoy 83 jsou oba na bázi niklu a fungují velmi odlišně.
Šroubové tvrdonávarové slitiny (svařované PTA)
| Slitina | Složení | Ochrana proti opotřebení | Antikorozní | Tvrdost |
|---|---|---|---|---|
| Ni60 | Ni+Cr+Fe+Si | ★★★ | ★★★★ | HRC 56–62 |
| Colmonoy 56 | Ni+Cr+Si+Fe | ★★★ | ★★★★ | HRC 53–58 |
| Colmonoy 83 | Ni+Wc+Cr+C | ★★★★ | ★★★★ | HRC 50–55 |
Slitiny pro odlévání sudů (odstředivě lité)
| Slitina | Složení | Ochrana proti opotřebení | Antikorozní | Tvrdost | Max |
|---|---|---|---|---|---|
| EJS01 | Fe+Ni+Cr+B | ★★★ | ★★ | HRC 58–62 | ≤ 400 °C |
| EJS02 | Ni+Cr+Co+B | ★★ | ★★★ | HRC 50–58 | ≤ 450 °C |
| EJS03 | Ni+Cr+Co+V+B | ★★★ | ★★★ | HRC 55–60 | ≤ 450 °C |
| EJS04 | Ni+Wc+Cr+B | ★★★★ | ★★★ | HRC 55–60 | ≤ 600 °C |
Detail, který podrazí lidi
Podívejte se na Colmonoy 83. Jeho tvrdost je vidětHRC 50–55 — spodnínež Ni60 při HRC 56–62. Přesto má Colmonoy 83 nejvyšší hodnocení proti opotřebení.
Tvrdost a odolnost proti oděru nejsou stejné vlastnosti. Vysoká povrchová tvrdost odolává vtlačení; odolnost proti opotřebení proti abrazivnímu plnivu pochází z karbidových částic uložených ve slitině. Colmonoy 83 nese karbid wolframu (ve svém složení „Wc“). Tyto vložené částice karbidu fungují proti skleněným vláknům, minerálům a písku v recyklátu a matrice kolem nich může být měkčí, aniž by to poškodilo výsledek.
Takže když dodavatel uvádí tvrdost vás samotnou, uvádí špatné číslo. Zeptejte se na složení.
Přiřazení stupně ke sloučenině
| Vaše sloučenina | Slitina šroubů | Sudová slitina | Proč |
|---|---|---|---|
| Nylon ze skelných vláken, plněný minerály | Colmonoy 83 | EJS01 nebo EJS04 | Karbid wolframu si poradí s otěrem |
| Pevné PVC | Ni60 nebo Colmonoy 56 | EJS02 nebo EJS03 | HCl koroze vede, ne otěr |
| Recyklované / spotřebitelské krmivo | Colmonoy 83 | EJS01 nebo EJS04 | Zrnka a jemné kovové části působí jako brusný papír |
| Sloučeniny zpomalující hoření | Colmonoy 56 | EJS02 nebo EJS03 | Chemicky agresivní obaly |
| Vysokoteplotní inženýrské polymery | Colmonoy 83 | EJS04 | EJS04 toleruje až asi 600 °C |
| Čistí PP, PE, PS, ABS | Stačí nitridace | Bez oděru, bez koroze – ušetřete peníze | |
5. Když se to vyplatí
Upgrade ospravedlňuje pět podmínek. Obvykle stačí kterýkoli z nich.
- Abrazivní plniva.Skleněné vlákno, uhličitan vápenatý, mastek, minerální výztuž. Ty řežou nitridové pouzdro jako brusný papír řeže měkké dřevo.
- Korozivní chemie.Pevné PVC uvolňuje HCl při jeho degradaci. Mnoho obalů zpomalujících hoření je chemicky agresivních. Fluoropolymery napadají ocel přímo.
- Recyklované a spotřebitelské krmivo.Přebrus obsahuje písek, jemné kovové částice a nepředvídatelné znečištění – nejabrazivnější materiál, který většina zpracovatelů používá.
- Vysoká propustnost tam, kde bolí prostoje.Pokud výměna šroubu stojí tři dny výroby, ekonomika se posune směrem k dílu, který je třeba měnit méně často.
- Historie opotřebení říká, že nitridování bylo špatné volání.Nitridovaný díl, který se na vaší směsi rychle opotřeboval, vám něco říká. Výměna je nejlevnější okamžik pro opravu specifikace.
Případ celkových nákladů na vlastnictví je jednoduchý. Bimetalické jsou dražší předem. Při abrazivním provozu snižuje prodloužená životnost válce šneku náklady na provozní hodinu pod nitridovanou, obvykle během prvního cyklu výměny. Přesná matematika závisí na vaší pryskyřici, naplnění plniva, propustnosti a na tom, kolik hodin odstávky stojí vaši linku – proto každý dodavatel, který uvádí univerzální multiplikátor životnosti, aniž by se zeptal na vaši směs, hádá.
6. Kdy byste neměli kupovat bimetalické
Tuto sekci nepíše žádný konkurent. Přesto si to přečtěte – může vám to ušetřit peníze.
Čisté, neplněné pryskyřice nepotřebují bimetalické.Pokud používáte přírodní PP, PE, PS nebo ABS bez abrazivního plniva a bez korozivních přísad, nitridovaný šroub a hlaveň v 38CrMoAlA vám dobře poslouží a stojí mnohem méně. Bimetalová ochrana je nečinná. Zaplatili jste za brnění proti nepříteli, který se nikdy neukáže.
Nízká propustnost nebo přerušované linky.Pokud stroj běží několik hodin týdně, opotřebení se hromadí pomalu bez ohledu na konstrukci. Doba návratnosti se táhne za bod, kdy to dává smysl.
Když je skutečný problém v něčem jiném.Předčasné opotřebení někdy pochází z nesprávně seřízeného šroubu, ohnutého hřídele, znečištění v surovině nebo procesu probíhajícího vysoko nad návrhovou teplotou. Bimetalová konstrukce nic z toho neopraví – jen se bude pomaleji opotřebovávat, zatímco základní chyba pokračuje. Před upgradem proveďte diagnostiku.
To vám řeknou poctiví dodavatelé. Než odpovíte, zeptejte se výrobce, zda vaše sloučenina ospravedlňuje bimetalické vlastnosti, a věnujte pozornost tomu, zda se ptá, co vlastně provozujete.
7. Jak ověřit, že jste skutečně obdrželi bimetalické
Slovo „bimetalický“ se objevuje na mnoha fakturách. Ne vždy se slitina na součásti objeví. Čtyři kontroly vás chrání.
Kontrolní seznam pro ověření
- Požádejte o třídu slitiny písemně v nabídce.Ne "slitina na bázi niklu" - název třídy. Ni60, Colmonoy 56, Colmonoy 83, případně vlastní označení výrobce se zveřejněným složením.
- Na tloušťku vrstvy si vyžádejte písemně.Návar šroubu by měl být 1,0–1,5 mm. Obložení hlavně by mělo být 2,0–3,0 mm. Dodavatel, který uvádí 0,5 mm na sud, vám prodává něco jiného.
- Vyžádejte si certifikát materiálu pro základní ocel.Každá šarže by měla nést certifikát o zkoušce mlýna, který ukazuje chemické a mechanické vlastnosti. Křížově zkontrolujte tepelné číslo.
- Při první objednávce si nechte analyzovat vzorek.Metalurgická laboratoř může nařezat kupón a potvrdit tloušťku vrstvy, chemii slitiny a kvalitu spoje. Cena je oproti kontejneru šroubů triviální.
Výrobce, který vyrábí bimetalický materiál vlastními silami, odpovídá na všechny čtyři bez tření. EJS dodává ke každému šroubu kontrolní zprávu a materiálový certifikát a při výrobě razí na každý díl dohledatelné identifikační číslo. Zaváhání v kterémkoli z těchto bodů stojí za povšimnutí.
8. Jak zadat cenovou nabídku
Šroubové sudy se blíží 100% zakázkovým dílům. Neexistuje žádná katalogová cena – výrobce sestaví nabídku na základě vašich specifikací, takže kvalita vašeho dotazu určuje kvalitu odpovědi.
Odešlete těchto šest položek a seriózní tovární nabídky do jednoho pracovního dne:
- Značka a model stroje.Díly jsou vyrobeny podle výkresu nebo podle značky a kódu stroje.
- Průměr šroubu, poměr L/D a celková délka.
- Vaše sloučenina, upřímně řečeno.„PP“ a „PP s 25 % mastku plus 15 % přebroušení“ jsou různé problémy opotřebení s různými odpověďmi na slitiny. Tato jedna linie řídí doporučení metalurgie více než cokoli jiného, co pošlete.
- Rozsah procesních teplot.Uzávěr sudových slitin v různých mezích — EJS01 při přibližně 400 °C, EJS04 při přibližně 600 °C.
- Kreslení, pokud nějaký máte.Bez výkresu zašlete fotografie produktu a hlavní rozměry – průměr, délku, detaily příruby.
- Novostavba nebo výměna?Pokud jde o výměnu, měření opotřebení a fotografie opotřebovaného dílu, nechte továrnu posoudit, zda renovace překoná novou výrobu.
EJS vyrábí šrouby a sudy ve své továrně Zhoushan od roku 1992 a vlastní bimetalovou konstrukci – svařování šroubů PTA, odstředivé odlévání sudů – napříč jediným šroubem (Ø12–500 mm), paralelním dvojitým, kuželovým dvojitým, vstřikováním a pryžovou geometrií. Výroba probíhá 20 až 70 dní po potvrzení výkresu, s roční zárukou na čisté plasty.
9. Často kladené otázky
Z čeho je bimetalový šroubový válec vyroben?
Bimetalový šroubový válec kombinuje ocelovou základnu se samostatnou vrstvou slitiny odolné proti opotřebení přilepenou k pracovním plochám. Mezi běžné základní oceli patří 38CrMoAlA, 34CrAlNi7, 31CrMoV9 a 42CrMo. Vrstva slitiny na šroubech je typicky Ni60, Colmonoy 56 nebo Colmonoy 83, nanesená PTA svařováním o tloušťce 1,0 až 1,5 mm. Vrstva slitiny uvnitř sudů je odlévací slitina na bázi niklu nebo železa, nanášená odstředivým litím o tloušťce 2,0 až 3,0 mm. Oba materiály zůstávají v odlišných vrstvách s metalurgickou vazbou mezi nimi.
Jak dlouho vydrží bimetalový šroubovací válec než nitridovaný?
Dost dlouho na to, aby záleželo na abrazivních směsích, a ne dost dlouho na to, aby záleželo na čistých. Na krmivech plněných sklem, minerálem nebo recyklovaným krmivem je rozdíl v životnosti podstatný, protože nitridové pouzdro je hluboké pouze 0,4 až 0,7 mm, zatímco bimetalické dává 1,0 až 1,5 mm na šroubu a 2,0 až 3,0 mm v hlavni, v tvrdším a chemicky odolnějším materiálu. Na čistém nenaplněném resinu mohou obě konstrukce běžet roky a upgrade vydělává málo. Každý dodavatel, který uvádí pevný násobitel, aniž by se zeptal, co zpracováváte, hádá.
Je bimetalový šroubovací válec stejný jako chromovaný?
Ne. Chromování vytváří tenkou vrstvu na povrchu, která se může odlupovat při tepelném cyklování a mechanickém zatížení. Bimetalová konstrukce přitavuje několik milimetrů slitiny k základní oceli svařováním nebo odléváním, takže vrstva se stává součástí součásti a nemůže se odlupovat. Chromování slouží specifickým účelům, jako je uvolňování a mírná ochrana proti korozi, ale není řešením opotřebení pro abrazivní směsi.
Dá se opravit bimetalový šroub, když se opotřebuje?
Ano, v mnoha případech. Opotřebený bimetalový šroub lze znovu svařit s čerstvým tvrdonávarem PTA a znovu opracovat zpět na původní geometrii. Opotřebený vývrt hlavně lze znovu vyvrtat a vyvložkovat odstředivým litím. Renovace zachovává původní hřídel, drážku pro pero, čep a pouzdro, což z něj často dělá ekonomickou cestu, když je OEM díl přerušen nebo je dodací lhůta dlouhá. Odešlete fotografie a míry opotřebení, abyste získali hodnocení renovace nebo výměny.
Potřebuji bimetalický pro šroub, hlaveň nebo obojí?
Oba, ve většině případů, protože se nosí jako pár. Vzdálenost mezi letovými plochami a vývrtem je vlastnost systému. Nový bimetalový šroub uvnitř opotřebovaného příliš velkého otvoru stále běží se zvětšenou vůlí, takže výstup zůstává nízký a nový šroub se opotřebovává o nepravidelný povrch. Pokud upgradujete jeden, změřte druhý. Výměna pouze poloviny opotřebovaného páru přenese problém na nový díl.
Funguje bimetalový šroubovací válec pro PVC?
Ano, ale na kvalitě slitiny záleží více než na etiketě. Tuhé PVC představuje problém s korozí dříve, než se stane problémem s otěrem, protože polymer při degradaci uvolňuje chlorovodík. To znamená, že chcete slitinu s korozí: Ni60 nebo Colmonoy 56 na šroubu a EJS02 nebo EJS03 v hlavni. Třída karbidu wolframu, jako je Colmonoy 83, je vyrobena pro otěr a není tou správnou odpovědí pro PVC, pokud směs také nese těžké plnivo.
Jaká je teplotní hranice bimetalového sudu?
Závisí na licí slitině a pohybuje se od asi 400 do 600 stupňů Celsia. EJS01 je dimenzován na asi 400. EJS02 a EJS03 dosahují asi 450. EJS04, karbid wolframu, toleruje až asi 600. Pokud váš proces běží za horka, teplotní limit se stane specifikací hradla, takže sdělte výrobci skutečné teploty zóny spíše než návrhové hodnoty.
Může EJS dodat bimetalové šroubové sudy pro můj stroj?
Ano. EJS vyrábí bimetalové šneky a sudy vlastními silami, s PTA-navařeným tvrdým návarem na šroubech a odstředivě litým obložením v sudech, pro jednošnekové, paralelní dvojité, kuželové dvojité, vstřikování a pryžové geometrie. Díly jsou sestavovány podle výkresu nebo zpětně analyzovány z modelu stroje a kódu, když žádný výkres neexistuje. Cenová nabídka následuje do jednoho pracovního dne, jakmile je jasná specifikace.
