Vervangen van versleten schroefelementen in een glasvezelversterkte compoundeerlijn

Glasvezelversterkte kunststoffen stellen hoge eisen aan twee-schroef-extruder-schroefelementen.

Tijdens de continue samenvoeging komen glasvezels herhaaldelijk in contact met de dragende elementen, kneedblokken en andere mengcomponenten.Deze slijpwerking kan geleidelijk de schroefvluchten slijten, randen en werkvlakken, met name in zones met een hoge belasting voor het vervoer en het mengen.

In dit project exploiteerde de klant een tweeschroefverbindingslijn voor glasvezelversterkte technische kunststoffen.verscheidene schroefonderdelen vertoonden merkbare slijtage en de klant was van plan de versleten onderdelen te vervangen met behoud van de bestaande as en herbruikbare elementen.

De belangrijkste uitdaging was niet alleen het produceren van nieuwe schroefonderdelen, de vervangende onderdelen moesten ook nauwkeurig aansluiten bij de bestaande schroefconfiguratie, schachtspline en naburige elementen.

Na het verwijderen van de schroeven bleek dat de slijtage zich vooral in verschillende transport- en mengsecties concentreerde.

Typische tekenen zijn:

• Verminderde buitendiameter op de schroeven
• Ronde randen op versleten werkvlakken
• Ongelijke slijtage tussen verschillende elementen
• Zichtbare slijpmerken veroorzaakt door verwerking van glasvezels
• Verhoogde afstand tussen de schroefelementen en het vat

Deze veranderingen kunnen geleidelijk lijken, maar kunnen van invloed zijn op het verwerkingsgedrag van de volledige schroefset.

Naarmate het schroefprofiel slijt, kan de materiaalvervoeringsdoeltreffendheid afnemen.

Om deze reden was het vervangingsbesluit gebaseerd op zowel de toestand van de afzonderlijke elementen als op hun plaats in de volledige schroefconfiguratie.

De tweeschroef-extruder gebruikte een modulair schroefontwerp, waardoor individuele elementen uit de gespannen as konden worden verwijderd.

Na inspectie was niet elk onderdeel op hetzelfde slijtagepeil.

Sommige elementen waren nog steeds geschikt voor voortgezet gebruik, terwijl verscheidene componenten in de zones met een hogere slijtage vervanging vereisten.

Het vervangen van alleen de getroffen delen bood verschillende voordelen:

• Lagere kosten van onderdelen
• Verminderde onnodige vervanging van bruikbare onderdelen
• Gemakkelijker onderhoudsplanning
• Behoud van de bestaande schroefconfiguratie
• Kortere voorbereidingstijd in vergelijking met het vervangen van de complete set

Een gedeeltelijke vervanging vereist echter een nauwkeurige afmetingscontrole.

Een nieuw element kan niet eenvoudig naast een zwaar versleten element worden geïnstalleerd zonder het verschil in geometrie en montageconditie te controleren.

Voordat de vervangende onderdelen werden vervaardigd, werden de versleten onderdelen gemeten en vergeleken met de resterende schroefonderdelen.

De inspectie richtte zich op:

• Schroef met buitendiameter
• Elementlengte
• Geometrie van de vlucht
• Schroefleiding en richting
• Structuur van kneedblokken
• Interne splineprofiel
• Afmetingen van het eindvlak
• Positie binnen de volledige schroefopstelling

Voor versleten monsters kunnen de gemeten afmetingen niet altijd worden beschouwd als de oorspronkelijke ontwerp-afmetingen.

De meest zwaar versleten gebieden kunnen al een deel van hun oorspronkelijke profiel hebben verloren.afmetingen van de as en de algemene schroefopstelling.

Dit is met name belangrijk voor OEM-vervangingsprojecten waarbij de originele productieontwerp niet beschikbaar is.

De interne spline is een van de belangrijkste interfaces in een modulair schroefsysteem.

De vervangende schroevelementen moeten correct op de bestaande as glijden met behoud van een betrouwbare koppeloverdracht.

Daarom werden de volgende gegevens gecontroleerd:

• Interne spline-geometrie
• Profiel en afmetingen van de tand
• Elementenboorstand
• Axial fit
• Eindgezichtcontact
• Compatibiliteit met aangrenzende elementen

De schroefopstelling werd ook vóór de eindproductie geregistreerd, zodat de vervangende elementen in hun oorspronkelijke functioneel stand konden worden geplaatst.

Voor glasvezelversterkte compounding is dit vooral belangrijk in kneed- en overgangszones, waar het veranderen van de geometrie of volgorde de dispersie kan veranderen,de verspreiding van de vezels en de verblijfstijd van het materiaal.

Glasvezelversterkte verbindingen veroorzaken aanzienlijk meer slijtage dan veel niet-gevulde polymeren.

Bij de materiaalkeuze moet daarom rekening worden gehouden met:

• Glasvezelgehalte
• Type polymeer
• Schroefversnelling
• Lokale druk
• Mengintensiteit
• Vereiste levensduur
• Draagpositie binnen de schroefconfiguratie

Voor hoog slijtage toepassingen kunnen geharde gereedschapstaal of geschikte poedermetallurgische materialen worden overwogen, afhankelijk van de bedrijfsomstandigheden.

Het doel is niet alleen het materiaal met de hoogste hardheid te kiezen.

De slijtvastheid, de taaiheid, de dimensionale stabiliteit en de verenigbaarheid met de verwerkingsomgeving moeten samen in aanmerking worden genomen.

Een hoogbelast kneedingsgedeelte, bijvoorbeeld, heeft een hoge druk op de schroeven en een hoge druk op de schroeven.kunnen verschillende slijtvoorwaarden ondervinden van een relatief laagdruktransportsectie.

Na de bevestiging van de vereiste afmetingen en materiaalspesificaties werden de vervangende elementen vervaardigd om aan de bestaande apparatuur te voldoen.

Het productieproces concentreerde zich op verschillende kritieke punten:

• Precieze bewerking van schroefprofielen
• Consistente lengte van het element
• Bewerkingen met een nauwkeurigheid van niet meer dan 50 W
• Gecontroleerde warmtebehandeling
• Precies van het eindvlak
• Afwerking van het oppervlak
• Afmetingscontrole vóór levering

Voor vervangende onderdelen is de samenhang met de bestaande schroeven net zo belangrijk als de afmetingen van het individuele onderdeel.

Zelfs een correct vervaardigd element kan problemen met de montage veroorzaken als de cumulatieve lengte, de spline-fit of de overgang met naburige elementen onjuist is.

Voor de verzending werden de vervangende schroevelementen gecontroleerd op afmetings- en samenstellingscompatibiliteit.

De inspectie omvatte:

• Buitendeurs
• Algemene lengte
• Interne spline
• Geometrie van het eindvlak
• Oppervlakteconditie
• Consistentie van het profiel
• Geschikt voor de gespecificeerde asinterface

Het doel was ervoor te zorgen dat de klant de versleten onderdelen kon vervangen zonder de bestaande as of volledige schroefopstelling te veranderen.

De versleten schroevelementen werden vervangen in de geïdentificeerde hoog slijtagegebieden, terwijl herbruikbare elementen in gebruik bleven.

Hierdoor kon de klant de bestaande modulaire schroefconfiguratie behouden en tegelijkertijd de onderdelen die het meest door slijtage van glasvezels werden getroffen, vervangen.

Voor dit soort onderhoudsprojecten is de belangrijkste waarde van de gedeeltelijke vervanging niet alleen een lagere componentkosten.

Een succesvolle vervanging is ook afhankelijk van:

• Korrekte identificatie van de werkelijke slijtagezone
• Precieze reconstructie van versleten afmetingen
• De juiste materiaalkeuze
• Betrouwbare spline-compatibiliteit
• Korrekte matching met bestaande elementen
• Controle van de toestand van de loop en de as

Als deze factoren worden genegeerd, kunnen nieuwe schroevelementen de verwachte bedrijfsvoorwaarden niet herstellen of kunnen ze voortijdig slijten.

Versterkte glasvezelcompounding kan een geconcentreerde slijtage veroorzaken bij het vervoeren, kneden en mengen van secties van een tweeschroef-extruder.

Wanneer slijtage beperkt is tot specifieke gebieden, is het mogelijk niet nodig de volledige schroefset te vervangen.

Door de werkelijke slijtgebieden te identificeren, de oorspronkelijke geometrie te reconstrueren en de vervangende elementen nauwkeurig te matchen met de bestaande schacht- en schroefopstelling,versleten onderdelen kunnen vaak afzonderlijk of per functioneel onderdeel worden vervangen.

Voor OEM-vervangende schroefonderdelen zijn tekeningen nuttig, maar niet altijd noodzakelijk.de schroefconfiguratie en de verwerkingsinformatie kunnen ook de basis vormen voor een technische evaluatie.