A bimetalový skrutkový valecnesie samostatnú vrstvu zliatiny odolnej proti opotrebeniu metalurgicky spojenú s oceľovou základňou - nie povlak, nie pokovovanie. Skrutky majú navarené tvrdonávarom PTA s hrúbkou 1,0–1,5 mm. Sudy majú odstredivo liaty výstelku s hrúbkou 2,0–3,0 mm. Upgrade si zarába na abrazívnych alebo korozívnych zmesiach a míňa peniaze na čistú neplnenú živicu.
Skrutka dorazí späť do našej továrne so zaoblenými ploškami. Zákazník používa 30% sklom plnený nylon. Skrutka je nitridovaná. Trvalo to štrnásť mesiacov.
Rovnaká geometria v bimetalovej konštrukcii na rovnakej zmesi sa po rokoch vráti na kontrolu a stále meria toleranciu.
Táto medzera je to, čo kupuje sud s bimetalovou skrutkou. Ale medzera existuje len preto, že zlúčenina je abrazívna. Preveďte čisté PE cez obe skrutky a na konci životnosti by ste ich mali problém rozoznať – a zbytočne by ste minuli peniaze na upgrade.
Táto príručka vysvetľuje, čo je bimetalová konštrukcia, ako sa v skutočnosti vyrába (dva rôzne procesy, ktoré sa vo väčšine článkov mýlia), na ktorých stupňoch zliatin záleží a – časť, ktorú nikto iný nepíše – kedy je upgrade plytvaním vášho rozpočtu.
Rýchla odpoveď
- Bimetalickéznamená vrstvu zliatiny odolnej proti opotrebeniu metalurgicky spojenú s oceľovou základňou – nie povlak, nie pokovovanie.
- Skrutka a hlaveň sú vyrobené inak.Skrutky sú navarené PTA (1,0–1,5 mm). Sudy majú odstredivo liaty výstelku (2,0–3,0 mm).
- Kúpte si ho, keď je vaša zmes abrazívna alebo korozívna:sklenené vlákno, minerálne plnivo, retardér horenia, tvrdé PVC, recyklované krmivo.
- Vynechajte ho pre čistú nenaplnenú živicu.Nitridovaný zvládne prírodný PP, PE, PS a ABS za zlomok ceny.
- Na známke záleží viac ako na slove.Požiadajte o názov triedy, hrúbku vrstvy a tvrdosť.
1. Čo je to bimetalová skrutkovacia hlaveň?
Bimetalový skrutkový valec kombinuje dva kovy, ktoré vykonávajú dve rôzne úlohy. Základná oceľ poskytuje konštrukčnú pevnosť, odolnosť proti únave a rozmerovú stabilitu. Samostatná vrstva zliatiny, pripojená k pracovným povrchom, poskytuje odolnosť proti opotrebovaniu a korózii, ktorú polymér vyžaduje.
"Bi" znamená dva. Dva kovy súzrastené, nezmiešané. Zmes kovov je zliatina; bimetalová časť udržuje svoje dva materiály v odlišných vrstvách s metalurgickou väzbou medzi nimi.
Toto rozlíšenie je komerčne dôležité. Chrómovaný valec nie je bimetalický – pokovovanie sedí na povrchu a môže sa odlupovať. Nitridovaný valec nie je bimetalický – nitridáciou sa rozptýli dusíkdoexistujúcu oceľ namiesto pridávania nového materiálu. Abimetalový skrutkový valecpridáva skutočnú zliatinu s hrúbkou niekoľkých milimetrov, ktorá sa stáva súčasťou komponentu.
Základné ocele
| Základná oceľ | Štandardné | Kde sa používa |
|---|---|---|
| 38CrMoAlA | 1.8509 | Ťažná nitridačná oceľ v Ázii |
| 34CrAlNi7 | 1.8550 | Nitridy hlbšie a tvrdšie ako 38CrMoAlA |
| 31CrMoV9 | 1.8519 | Vysoká pevnosť, dobrá odolnosť proti únave |
| 42CrMo | AISI 4140 | Odolné, široko dostupné |
| SKD61 / SS316 | — | Prevádzka pri vysokej teplote a korózii |
2. Dva rôzne procesy: Skrutka vs
Tu je väčšina článkov na túto tému chybná. Opisujú bimetalové skrutkové valce, ako keby jeden proces vyrábal obe časti. Zahŕňajú dva úplne odlišné procesy a vedieť, ktorý je ktorý, vám povie, či dodávateľ skutočne vyrába interne.
Skrutka: zváranie PTA (navarovanie)
PTA znamenáplazmou prenesený oblúk. Plazmový horák roztaví zliatinový prášok a nanesie ho na plochy závitoviek ako zvar. Nanesená zliatina sa metalurgicky spája so základnou oceľou — ide o zvar, nie o nástrek.
Po zváraní sa skrutka vráti späť do sústruhu. Nadrozmerný tvrdý návar je opracovaný až do konečnej geometrie letu a tolerancie. Čo zostáva, je a1,0 až 1,5 mmvrstva zliatiny odolnej voči opotrebovaniu presne v mieste, kde sa skrutka dotýka steny hlavne. Letové plochy sú miesta, kde sa skrutka opotrebováva, a preto ide o ich navarenie.
The Barrel: Odstredivé liatie
Vývrt hlavne dostane svoju zliatinuhorizontálne odstredivé liatie. Roztavená zliatina sa naleje do telesa rotujúceho valca; odstredivá sila ho vrhne na vnútornú stenu, kde stuhne ako hustá, rovnomerná výstelka. Odlievanie v kontrolovanej atmosfére udržuje pórovitosť a zvuk spoja.
Výsledkom je a2,0 až 3,0 mmzliatinová výstelka po celej dĺžke. Prečo hrubšie ako skrutka? Geometria a ekonomika. Vývrt je povrch, na ktorom skrutka beží po celej svojej dĺžke, a výmena hlavne stojí oveľa viac ako skrutka.
| Komponent | Proces | Zliatinová vrstva | Čo Chráni |
|---|---|---|---|
| Skrutka | PTA zváranie (navarovanie) | 1,0 – 1,5 mm | Let pristáva — klzná kontaktná plocha |
| Hlaveň | Odstredivé liatie | 2,0 – 3,0 mm | Úplný otvor – povrch, na ktorý skrutka nabieha |
Praktický test pre dodávateľov.Požiadajte ich, aby opísali, ako nanášajú zliatinu na skrutku a ako ju nanášajú na hlaveň. Skutočný výrobca bez váhania vymenúva dva rôzne procesy. Obchodná spoločnosť vám dá jednu vágnu odpoveď o „povlaku“.
3. Bimetalické vs nitridované: Čo sa v skutočnosti mení
Nitridácia rozptýli dusík do povrchu ocele, čím sa vytvorí pevné puzdro. Nie je pridaný žiadny nový materiál. Prípad beží0,4 až 0,7 mmhlboko a povrch dosahuje zhruba HV 850–950 na 38CrMoAlA.
Ten prípad je naozaj ťažký. Jeho slabinou je, že je tenký a je chemicky obmedzený.
| Nehnuteľnosť | Nitridovaný | Bimetalické |
|---|---|---|
| Typ vrstvy | Difúzne puzdro (bez pridaného materiálu) | Pridaná zliatina, metalurgicky spájaná |
| Hĺbka vrstvy skrutky | 0,4 – 0,7 mm | 1,0 – 1,5 mm |
| Hĺbka sudovej vrstvy | 0,4 – 0,7 mm | 2,0 – 3,0 mm |
| Tvrdosť povrchu | HV 850 – 950 | HRC 50 – 62 (závisí od triedy) |
| Odolnosť voči oderu | Mierne | Vysoká až výborná |
| Odolnosť proti korózii | Obmedzené | Dobré až výborné (závisí od stupňa) |
| Relatívna cena | 1,0× | Vyššie - zliatina a proces zvyšujú náklady |
| Najlepšia povinnosť | Čistá, neplnená živica | Plnené, žieravé alebo recyklované krmivo |
Akonáhle abrazívne plnivo prereže nitridové puzdro, mäkšia oceľ s jadrom sa usadí pod ním a rýchlo sa eroduje. To je dôvod, prečo nitridované časti na zmesiach plnených sklom nedegradujú elegantne – vydržia a potom rýchlo zlyhajú.
Bimetalová vrstva má hĺbku milimetrov. Pomaly sa opotrebováva a rýchlosť opotrebenia zostáva zhruba lineárna. V tejto hĺbke žije odolnosť proti opotrebeniu – a to je dôvod, prečo sa životnosť abrazívnych zmesí tak výrazne oddeľuje medzi týmito dvoma konštrukciami.
4. Triedy zliatiny — Požiadajte o číslo
Väčšina dodávateľov opisuje svoju zliatinu ako „na báze niklu“ alebo „karbid volfrámu“. To vám nehovorí takmer nič. Ni60 a Colmonoy 83 sú na báze niklu a fungujú veľmi odlišne.
Skrutkové tvrdonávarové zliatiny (zvárané PTA)
| Zliatina | Zloženie | Anti-Wear | Antikorózna ochrana | Tvrdosť |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Zliatiny na odlievanie sudov (odstredivo odlievané)
| Zliatina | Zloženie | Anti-Wear | Antikorózna ochrana | Tvrdosť | 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, ktorý podrazí ľudí
Pozrite sa na Colmonoy 83. Jeho tvrdosť hovoríHRC 50–55 — nižšieako Ni60 pri HRC 56–62. Napriek tomu má Colmonoy 83 najvyššie hodnotenie proti opotrebeniu.
Tvrdosť a odolnosť proti oderu nie sú rovnaké vlastnosti. Vysoká tvrdosť povrchu odoláva vtlačeniu; odolnosť proti opotrebeniu proti abrazívnemu plnivu pochádza z karbidových častíc uložených v zliatine. Colmonoy 83 nesie karbid volfrámu (vo svojom zložení „Wc“). Tieto vložené častice karbidu fungujú proti skleneným vláknam, minerálom a zrnitosti v recykláte a matrica okolo nich môže byť mäkšia bez poškodenia výsledku.
Takže keď dodávateľ uvádza iba tvrdosť, uvádza nesprávne číslo. Opýtajte sa na zloženie.
Priraďovanie triedy k zlúčenine
| Vaša zlúčenina | Skrutková zliatina | Sudová zliatina | Prečo? |
|---|---|---|---|
| Nylon zo sklenených vlákien, plnený minerálmi | Colmonoy 83 | EJS01 alebo EJS04 | Karbid volfrámu zvláda oter |
| Pevné PVC | Ni60 alebo Colmonoy 56 | EJS02 alebo EJS03 | HCl korózia vedie, nie oter |
| Recyklované / spotrebiteľské krmivo | Colmonoy 83 | EJS01 alebo EJS04 | Zrnitosť a kovy pôsobia ako brúsny papier |
| Zmesi spomaľujúce horenie | Colmonoy 56 | EJS02 alebo EJS03 | Chemicky agresívne obaly |
| Vysokoteplotné inžinierske polyméry | Colmonoy 83 | EJS04 | EJS04 toleruje až do cca 600°C |
| Čistí PP, PE, PS, ABS | Stačí nitridácia | Bez oderu, bez korózie – ušetrite peniaze | |
5. Keď sa to oplatí
Upgrade odôvodňuje päť podmienok. Zvyčajne stačí ktorýkoľvek z nich.
- Abrazívne plnivá.Sklenené vlákno, uhličitan vápenatý, mastenec, minerálna výstuž. Tieto režú nitridové puzdro ako brúsny papier reže mäkké drevo.
- Korozívna chémia.Pevné PVC pri degradácii uvoľňuje HCl. Mnohé obaly spomaľujúce horenie sú chemicky agresívne. Fluórpolyméry napádajú oceľ priamo.
- Recyklované a spotrebiteľské krmivo.Brúska nesie zrno, jemné kovové častice a nepredvídateľné znečistenie – najabrazívnejší materiál, ktorý väčšina procesorov používa.
- Vysoká priepustnosť tam, kde boli prestoje.Ak výmena skrutiek stojí tri dni výroby, ekonomika sa posunie smerom k časti, ktorú je potrebné meniť menej často.
- História opotrebovania hovorí, že nitridovanie bolo nesprávne.Nitridovaná časť, ktorá sa na vašej zmesi rýchlo opotrebuje, vám niečo hovorí. Výmena je najlacnejším momentom na opravu špecifikácie.
Prípad celkových nákladov na vlastníctvo je jednoduchý. Bimetalické náklady sú vopred vyššie. Pri brúsnej prevádzke predĺžená životnosť valca skrutky znižuje náklady na hodinu prevádzky pod úroveň nitridácie, zvyčajne v rámci prvého cyklu výmeny. Presná matematika závisí od vašej živice, plnenia plniva, priepustnosti a toho, koľko hodinového prestoja stojí vašu linku – preto každý dodávateľ, ktorý uvádza univerzálny multiplikátor životnosti bez toho, aby sa opýtal na vašu zmes, háda.
6. Kedy by ste si nemali kupovať bimetalické
Túto sekciu nepíše žiadny konkurent. Aj tak si to prečítajte – môže vám to ušetriť peniaze.
Čisté, neplnené živice nepotrebujú bimetalické.Ak používate prírodný PP, PE, PS alebo ABS bez abrazívneho plniva a korozívnej prísady, nitridovaná skrutka a valec v 38CrMoAlA vám dobre poslúžia a budú stáť oveľa menej. Bimetalová ochrana je nečinná. Zaplatili ste za brnenie proti nepriateľovi, ktorý sa nikdy neukáže.
Nízka priepustnosť alebo prerušované linky.Ak stroj beží niekoľko hodín týždenne, opotrebovanie sa hromadí pomaly bez ohľadu na konštrukciu. Doba návratnosti presahuje bod, kedy to dáva zmysel.
Keď skutočným problémom je niečo iné.Predčasné opotrebovanie niekedy pochádza z nesprávne nastavenej skrutky, ohnutého hriadeľa, kontaminácie v surovine alebo procesu prebiehajúceho vysoko nad konštrukčnou teplotou. Bimetalová konštrukcia nič z toho neopraví – len sa bude opotrebovávať pomalšie, zatiaľ čo základná chyba bude pokračovať. Diagnostikujte pred inováciou.
To vám povedia poctiví dodávatelia. Pred odpoveďou sa opýtajte výrobcu, či vaša zlúčenina oprávňuje bimetalické zloženie, a venujte pozornosť tomu, či sa pýta, čo vlastne spúšťate.
7. Ako si overiť, že ste skutočne dostali bimetalické
Na mnohých faktúrach sa objavuje slovo „bimetalický“. Nie vždy sa zliatina objaví na diele. Štyri kontroly vás chránia.
Kontrolný zoznam overenia
- Požiadajte o triedu zliatiny písomne v cenovej ponuke.Nie "zliatina na báze niklu" - názov triedy. Ni60, Colmonoy 56, Colmonoy 83, prípadne vlastné označenie výrobcu so zverejneným zložením.
- Písomne si vyžiadajte hrúbku vrstvy.Návar skrutiek by mal byť 1,0–1,5 mm. Obloženie hlavne by malo byť 2,0–3,0 mm. Dodávateľ, ktorý uvádza 0,5 mm na hlavni, vám predáva niečo iné.
- Vyžiadajte si certifikát materiálu základnej ocele.Každá šarža by mala mať osvedčenie o skúške mlyna preukazujúce chemické a mechanické vlastnosti. Krížovo skontrolujte číslo tepla.
- Pri prvej objednávke si nechajte analyzovať vzorový kus.Metalurgické laboratórium môže rozrezať kupón a potvrdiť hrúbku vrstvy, chémiu zliatiny a kvalitu spoja. Náklady sú triviálne oproti kontajneru skrutiek.
Výrobca, ktorý vyrába bimetalické materiály vo vlastnej réžii, odpovedá na všetky štyri bez trenia. EJS dodáva kontrolnú správu a materiálový certifikát ku každému valcu skrutky a počas výroby razí na každý diel vysledovateľné identifikačné číslo. Zaváhanie v ktoromkoľvek z týchto bodov stojí za povšimnutie.
8. Ako špecifikovať cenovú ponuku
Hlavne skrutiek sa blížia k 100% zákazkovým dielom. Neexistuje žiadna katalógová cena – výrobca zostaví cenovú ponuku z vašich špecifikácií, takže kvalita vašej otázky určuje kvalitu odpovede.
Pošlite týchto šesť položiek a seriózne výrobné ponuky do jedného pracovného dňa:
- Značka a model stroja.Diely sú vyrobené podľa výkresu alebo podľa značky a kódu stroja.
- Priemer skrutky, pomer L/D a celková dĺžka.
- Vaša zlúčenina, úprimne povedané.„PP“ a „PP s 25 % mastenca plus 15 % prebrúsenia“ sú rôzne problémy s opotrebovaním s rôznymi odpoveďami na zliatiny. Tento jeden riadok riadi odporúčanie metalurgie viac ako čokoľvek iné, čo pošlete.
- Rozsah procesných teplôt.Uzáver sudových zliatin pri rôznych limitoch — EJS01 pri približne 400 °C, EJS04 pri približne 600 °C.
- Kreslenie, ak ho máte.Bez výkresu pošlite fotografie produktu a hlavné rozmery – priemer, dĺžku, detaily príruby.
- Novostavba alebo výmena?Pri výmene, meraniach opotrebovania a fotografiách opotrebovanej časti nechajte továreň posúdiť, či renovácia prekoná novú výrobu.
EJS vyrába skrutky a sudy vo svojej továrni Zhoushan od roku 1992 a vyrába bimetalovú konštrukciu vo vlastnej réžii – zváranie PTA pre skrutky, odstredivé odlievanie sudov – cez jednu skrutku (Ø12–500 mm), paralelné dvojité, kužeľové dvojité, vstrekovanie a gumové geometrie. Výroba prebieha 20 až 70 dní po potvrdení výkresu, s jednoročnou zárukou na čisté plasty.
9. Často kladené otázky
Z čoho je vyrobený valec bimetalovej skrutky?
Bimetalový skrutkový valec kombinuje oceľovú základňu so samostatnou vrstvou zliatiny odolnej proti opotrebovaniu pripojenou k pracovným povrchom. Bežné základné ocele zahŕňajú 38CrMoAlA, 34CrAlNi7, 31CrMoV9 a 42CrMo. Vrstva zliatiny na skrutkách je typicky Ni60, Colmonoy 56 alebo Colmonoy 83, aplikovaná zváraním PTA v hrúbke 1,0 až 1,5 mm. Vrstva zliatiny vo vnútri sudov je odlievacia zliatina na báze niklu alebo železa, nanášaná odstredivým liatím s hrúbkou 2,0 až 3,0 mm. Tieto dva materiály zostávajú v odlišných vrstvách s metalurgickou väzbou medzi nimi.
Ako dlho vydrží bimetalový závitovkový valec ako nitridovaný?
Dosť dlho na to, aby záležalo na abrazívnych zmesiach a nie dosť dlho na to, aby záležalo na čistých. Pri podávaní plnenom sklom, minerálom alebo recyklovanom krmive je rozdiel v životnosti podstatný, pretože nitridové puzdro je hlboké len 0,4 až 0,7 mm, zatiaľ čo bimetalický dáva 1,0 až 1,5 mm na skrutke a 2,0 až 3,0 mm v hlavni, v tvrdšom a chemicky odolnejšom materiáli. Na čistej nenaplnenej živici môžu obe konštrukcie bežať roky a upgrade zarobí málo. Každý dodávateľ, ktorý uvádza pevný multiplikátor bez toho, aby sa spýtal, čo spracovávate, háda.
Je bimetalový skrutkový valec rovnaký ako pochrómovaný?
Nie. Chrómovanie vytvára na povrchu tenkú vrstvu, ktorá sa môže odlupovať pri tepelných cykloch a mechanickom zaťažení. Bimetalová konštrukcia spája niekoľko milimetrov zliatiny so základnou oceľou zváraním alebo odlievaním, takže vrstva sa stáva súčasťou komponentu a nemôže sa odlupovať. Chrómovanie slúži na špecifické účely, ako je uvoľňovanie a mierna ochrana proti korózii, ale nie je riešením opotrebovania pre abrazívne zlúčeniny.
Dá sa bimetalová skrutka opraviť, keď sa opotrebuje?
Áno, v mnohých prípadoch. Opotrebovaná bimetalová skrutka môže byť znovu zvarená s novým tvrdým návarom PTA a opracovaná späť na pôvodnú geometriu. Opotrebovaný vývrt hlavne môže byť prevŕtaný a vyvložkovaný odstredivým liatím. Renovácia zachováva pôvodný hriadeľ, drážku pre pero, čap a puzdro, čo z neho často robí ekonomickú cestu, keď sa časť OEM prestane vyrábať alebo je dodacia lehota dlhá. Pošlite fotografie a miery opotrebovania, aby ste získali hodnotenie renovácie alebo výmeny.
Potrebujem bimetalické pre skrutku, hlaveň alebo oboje?
Vo väčšine prípadov oboje, pretože sa nosia ako pár. Vzdialenosť medzi letovými plochami a vŕtaním je vlastnosťou systému. Nová bimetalová skrutka vo vnútri opotrebovaného príliš veľkého otvoru stále beží so zväčšenou vôľou, takže výstup zostáva nízky a nová skrutka sa opotrebováva o nepravidelný povrch. Ak aktualizujete jednu, zmerajte druhú. Výmena iba polovice opotrebovaného páru prenáša problém na nový diel.
Funguje bimetalový skrutkový valec pre PVC?
Áno, ale na kvalite zliatiny záleží viac ako na štítku. Pevné PVC je problémom s koróziou skôr, než sa stane problémom s odieraním, pretože polymér pri degradácii uvoľňuje chlorovodík. To znamená, že chcete zliatinu s koróziou: Ni60 alebo Colmonoy 56 na skrutke a EJS02 alebo EJS03 v hlavni. Karbid volfrámu, ako je Colmonoy 83, je určený na oder a nie je tou správnou odpoveďou pre PVC, pokiaľ zmes neobsahuje aj ťažké plnivo.
Aký je teplotný limit bimetalového suda?
Závisí od odlievacej zliatiny a pohybuje sa od približne 400 do 600 stupňov Celzia. EJS01 je dimenzovaný na približne 400. EJS02 a EJS03 dosahujú približne 450. EJS04, karbid volfrámu, toleruje až približne 600. Ak váš proces beží za horúca, teplotný limit sa stane špecifikáciou hradlovania, preto povedzte výrobcovi skutočné teploty zóny a nie konštrukčné hodnoty.
Môže EJS dodať bimetalové skrutkové valce pre môj stroj?
áno. EJS vyrába bimetalové skrutky a valce vo vlastnej réžii, s PTA-zvareným tvrdým návarom na skrutkách a odstredivo odlievaným obložením v sudoch, pre jednozávitovkové, paralelné dvojité, kužeľové dvojité, vstrekovanie a gumené geometrie. Časti sú zostavené podľa výkresu alebo spätne konštruované z modelu stroja a kódu, keď výkres neexistuje. Cenová ponuka nasleduje do jedného pracovného dňa, keď je špecifikácia jasná.
