WPC Extruder için neden korozyona dayanıklı vida ve namlu donatıyoruz?
WPC ekstrüder vidası, ekipmanın çekirdek iletimi ve plastikleştirici bileşeni olarak işlev görür. Ahşap plastik kompozitin erimiş malzemesine doğrudan temas eder ve yüksek sıcaklıklara ve yüksek basınçlara dayanır. Korozyon direnci, istikrarlı çalışma, ürün kalitesi ve uzun ömürlülük sağlamak için çok önemlidir. Bu nedenle, Yongte'nin ahşap plastik kompozit ekstrüderleri tipik olarak aşınmaya dayanıklı ve korozyona dayanıklı malzemelerden yapılmış vidalar ve variller kullanırlar.
1. Ahşap plastik kompozit malzemelerin doğal aşınabilirliği
Ahşap plastik kompozitin (WPC) hammaddeleri, vidayı aşındırabilen çeşitli bileşenler içerir, bu da vidanın korozyona dayanıklı olması için temel nedenidir:
Ahşap elyaf (ahşap unu, bambu unu ve saman unu gibi) doğal olarak belirli miktarda organik asit (asetik asit, formik asit ve lignin bozulması ile üretilen fenolik asitler gibi) içerir. Ekstrüzyon işleminin yüksek sıcaklıkları altında (tipik olarak 160-220 ° C), bu asitler aktive edilir ve serbest bırakılır, doğrudan vida yüzeyi temas eder. Uzun süreli maruz kalma, vidanın metal substratının yavaş korozyonuna neden olabilir, bu da yüzey çukuru ve dökülmeye neden olabilir. Ahşap fiberin plastik matrisle uyumluluğunu artırmak için, bazı işlemler ahşap fiber (alkali işlemi veya kuplaj maddesi modifikasyonu gibi) önceden muamele eder. Ön-tedavi iyice temizlenmezse, kozalak alkalin maddeler (sodyum hidroksit gibi) veya birleştirme maddesindeki polar gruplar vidalı metal ile kimyasal olarak reaksiyona girebilir ve korozyonu hızlandırabilir.
Hava direnci, yaşlanma direnci ve alev geciktirme için performans gereksinimlerini karşılamak için, ahşap plastik malzemeler genellikle bazılarının aşındırıcı olduğu bilinen çeşitli katkı maddeleri içerir:
Antioksidanlar/ışık stabilizatörleri: Bazı fenolik antioksidanlar ve benzotriazol ışık stabilizatörleri, vida yüzeyini aşındırabilen asidik maddeler üretmek için yüksek sıcaklıklarda ayrışabilir.
Alev geciktiricileri: Yaygın olarak kullanılan halojenlenmiş alev geciktiriciler (dekabromodifenil eter gibi) yüksek sıcaklık işleme sırasında eser miktarda hidrojen halid gazı salabilir. Hidrojen halit oldukça aşındırıcıdır ve vidanın (krom ve nikel gibi) alaşım bileşenleri ile reaksiyona girebilir ve vida yüzeyindeki pasivasyon tabakasına zarar verir.
Dolgular: Bazı inorganik dolgu maddeleri (kalsiyum karbonat ve talk gibi) iz safsızlıkları (klorür iyonları ve sülfat iyonları gibi) içerir. Yüksek sıcaklık ve basınç altında, bu safsızlıklar vidanın çukurunu veya taneler arası korozyonunu şiddetlendiren "aşındırıcı bir ortam" yaratabilir.
WPC endüstrisi şu anda yaygın olarak geri dönüştürülmüş plastikler (PE ve PP gibi) kullanıyor. Bu malzemeler artık baskı mürekkebi, yapıştırıcılar ve metal safsızlıkları (bakır ve demir kalıntılar gibi) içerebilir. Mürekkeplerdeki (esterler ve ketonlar gibi) artık çözücüler, yüksek sıcaklıklarda vidadaki metal ile kimyasal olarak reaksiyona girebilir. Bu metal safsızlıklar, vida ve namlu arasındaki boşlukta bir "mikro-pat etkisi" oluşturabilir, elektrokimyasal korozyonu tetikleyebilir ve vida yüzeyinde hızlandırıcı aşınmayı tetikleyebilir.
2. Ekstrüzyon koşulları, korozyon ve aşınmanın sinerjistik etkisini daha da kötüleştirin
Ahşap-plastik ekstrüzyonun yüksek sıcaklık, yüksek basınç ve yüksek kesme koşulları, sadece malzemenin aşındırıcı özelliklerini aktive etmekle kalmaz, aynı zamanda korozyonun vida üzerindeki zararlı etkilerini güçlendirmek ve kısır bir "korozyon + aşınma" döngüsü oluşturur:
Ahşap plastik ekstrüzyon sıcaklıkları tipik olarak 160-220 ° C arasında değişir. Bu sıcaklıklarda, malzemedeki asidik ve alkalin bileşenleri ile vidalı metal (genellikle 38crmoala alaşımı) arasındaki kimyasal reaksiyon hızı önemli ölçüde artar. Kimyasal kinetiklere göre, reaksiyon hızı sıcaklıktaki her 10 ° C'lik artış için yaklaşık 2-3 kez artar. Bu, sürekli yüksek sıcaklık koşulları altında, vida yüzeyindeki pasif tabakanın (nitrür tabakası gibi) daha hızlı bir şekilde yok edildiği, taban malzemesini açığa çıkardığı ve hızla aşındırıldığı anlamına gelir.
Düzgün karıştırma ve ahşap toz ve plastiğin sürekli ekstrüzyonunu elde etmek için vida, yeterli basınç (tipik olarak 10-30 MPa) ve kesme kuvveti sağlamalıdır. Yüksek basınç altında, aşındırıcı bileşenler içeren erimiş malzeme, vida yüzeyine sıkıca yapışır ve aşındırıcı ortamın penetrasyonunu metale hızlandırır. Eşzamanlı olarak, yüksek kesme kuvvetleri, korozyonun neden olduğu vida yüzeyinin zayıf bölgelerini sürekli olarak kazımak, oksit tabakasını ve peelined malzemeyi hızla sıyırır, taze substratı açığa çıkarır ve korozyon sürecini daha da alevlendirir.
Ekstrüzyon işlemi kararsız besleme veya dalgalanan vida hızı yaşarsa, vida kanalı içinde bazı malzemeler kalabilir. Bu, yüksek sıcaklıklarda malzemeyi bozar ve karbonize ederek daha fazla aşındırıcı maddeler (küçük molekül organik asitler ve karbürler gibi) üretir. Bunlar, vidanın lokalize alanlarında konsantre korozyona neden olabilir, bu da derin oluklar ve çukurlar gibi kusurlara neden olabilir, vidanın taşıma verimliliğini ve plastikleştirme performansını ciddi şekilde etkiler.
3. Korozyon direnci ekipman yaşamını ve ürün kalitesini sağlamak için temeldir.
Vida korozyonu sadece ekipman ömrünü kısaltmakla kalmaz ve bakım maliyetlerini arttırır, aynı zamanda WPC ürünlerinin kalitesini doğrudan etkiler. Bu şunlara yansır:
Bir vidanın korozyon direnci yetersizse, yüzey korozyonu ve aşınma tipik olarak 3-6 aylık kullanımdan sonra nakil kapasitesini azaltacak, arıza süresi ve vida replasmanı gerektirir. Tek bir WPC ekstrüder vidasının (65-120mm çap) üretim maliyeti on binlerce yuan'a ulaşabilir ve sık sık değiştirme ekipman bakım maliyetlerini önemli ölçüde artırır. Korozyona dayanıklı vidalar (nitriding, krom kaplama veya hastelloy alaşımı olanlar gibi) servis ömrünü 1-2 yıla kadar uzatabilir, bu da kesinti ve değiştirme maliyetlerini önemli ölçüde azaltacaktır.
Vidalı yüzey korozyonu, vidalı kanalın geometrisini (uçuş yüksekliği ve zift) değiştirerek, malzeme taşıyan verimliliği ve kanaldaki eşit olmayan kalma süresini azaltır. Bu da dalgalanan ekstrüzyon çıkışına ve eşit olmayan malzeme plastikleşmesine yol açabilir. Örneğin, vidalı yüzey üzerinde çukurluk, malzeme ve vida arasındaki sürtünmeyi arttırır, potansiyel olarak lokalize aşırı ısınma ve bozulmaya yol açar, nihai ürünün mekanik özelliklerini (gerilme mukavemeti ve darbe mukavemeti gibi) etkiler.
Vida yüzeyindeki korozyon metal kalıntılar veya oksit pulları üretebilir. Bu safsızlıklar erimiş WPC malzemesine karışabilir ve sonuçta üründeki "safsızlıklar" oluşturabilir. Dış mekan döşeme ve dekoratif paneller gibi yüksek estetik gereksinimleri olan WPC ürünleri için, bu safsızlıklar doğrudan ürün arızasına yol açabilir. Zorlu gereksinimlere sahip iç dekoratif malzemeler için, metal safsızlıkları, endüstri standartlarını (GB/T 24137-2021 "ahşap-plastik kompozit paneller") ihlal eden ürünün çevresel performansını (örn. Ağır metal göç) de etkileyebilir.
Özetle, WPC ekstrüder vidalarının korozyon direnci, WPC malzemelerinin aşındırıcı bileşenlerini ele almak, yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı koşullardan gelen hasara direnmek ve stabil ekipman çalışması ve ürün kalitesi sağlamak için çekirdek bir gereksinimdir. Bu nedenle, endüstri genellikle ekipmanın uzun süreli ve stabil çalışmasını sağlamak için malzeme seçimi (korozyona dayanıklı alaşım çelik gibi) ve yüzey işlemi (gaz nitravat ve PVD kaplama gibi) yoluyla korozyon direncini arttırır.
