Plastics_12_2_2016

w w w . p l a s t i c s . r u 22 СПЕЦТЕМА/ ПОЛИМЕРНАЯ ИНДУСТРИЯ В РОССИИ И МИРЕ П Л А С Т И К С № 1 2 / I I ( 1 6 3 ) 2 0 1 6 ки из бункера внутрь экструдера в зоне за- грузки гильза нередко имеет рифы и при- нудительно охлаждается проточной водой во избежание закупорки технологической пробкой из частично оплавленных гранул, намотанных на гребень шнека. Напротив, в высокопроизводительных экструдерах для выпуска пленок подборкой технологических параметров реализуется режим работы с об- разованием расходуемой технологической пробки, обеспечивающей максимальное за- полнение продуктом, а значит, эффективную теплопередачу на следующем участке гиль- зы, где происходит компрессия и плавление перерабатываемого продукта. Температура в этой и последующих зонах для большинства полимеров составляет 200-250°С и устанав- ливается по показаниям термопар в зависи- мости от технологических свойств полимера и состояния экструдера. Возможны также локальные перегревы свыше 300°С на от- дельных участках внутренней поверхности гильзы от трения металла по металлу вслед- ствие нарушения соосностишнековой пары, о чем свидетельствуют цвета побежалости на внутренней окисленной поверхности ряда шнеков, поступающих в ремонт. Однако ло- кальный перегрев не распространяется на всю толщину цилиндра, нагрев которого по зонамконтролируется термопарами. Поэтому требование жаропрочности стали, из которой изготавливают шнеки, не столь важно для материала гильзы цилиндра, работающего в диапазоне температур не выше 250°С и, сле- довательно, не снижающего прочностных свойств в процессе эксплуатации. Подбор металла В экструдерах для производства изделий из фторопластов для изготовленияшнековых пар используют стали на никелевой основе, не содержащие железа, являющегося ката- лизатором разложения фторопласта, а также устойчивые к воздействию плавиковой кис- лоты, выделяющейся при термобарических параметрах экструдирования. Для экструдеров малых и средних диаме- тров шнековая пара может быть изготовлена из одной марки стали. Так, для транспорти- рующих экструдеров, соэкструдеров, свароч- ных головок с рабочим диаметром 16-20 мм окружные скорости и контактные давления, влияющие на износ рабочих поверхностей, невелики. Поэтому шнек и гильза могут быть изготовлены из низколегированной стали без дополнительного упрочнения азотированием. В экструдерах средних диаметров 32-70 мм для производства пленки и погонажных из- делий азотирование рабочих поверхностей наиболее эффективно. В большинстве случа- ев шнековые пары изготавливаются из стали 38Х2МЮА (38CrMoAlA — китайский ана- лог), которая обладает удовлетворительными механическими свойствами после термооб- работки и способна к образованию нитридов высокой твердости на поверхности. Однако следует иметь в виду, что азотированный слой неоднороден, имеет на поверхности макси- мальную твердость, которая резко снижается и становится равной твердости сердцевины металла на глубине 0,3-0,4 мм (получение бо- лее толстого азотированного слоя возможно при выдержках в камере свыше недели при печном азотировании или более суток при ионном азотировании). С увеличением диаметров шнековых пар и контактного давления возрастает роль механических свойств подслоя основного металла деталей шнековой пары, а также задиростойкости. В особенности это важно для установок, предназначенных для реци- клинга полимеров, загрязненных твердыми примесями. Для шнеков проблему решают бронированием гребня витка высокопроч- ной стальной лентой, закатанной в винто- вую канавку, твердосплавными пластинами, впаянными в гребень. Для бинокулярных гильз двухшнековых экструдеров — обли- цовкой канала тонкостенными вставками из высокопрочной инструментальной стали, опирающихся друг на друга скошенными по длине торцами, что исключает их проворот под действием крутящих моментов при вра- щении шнеков. Вэкструдерах с однимшнеком, состоящим из нескольких баррелей, крутящий момент с Рисунок 1. Крепление втулки с рифами в узле загрузки четырьмя винтами с отверстиями для выпрессовки