7 Anzeichen eines übermäßigen Verschleißes

Erfahren Sie die sieben wichtigsten Anzeichen von abgenutzten Zwillingsschraubenelementen, wie man den Verschleiß bestätigt und wann einzelne Elemente oder das komplette Schraubensatz ersetzt werden müssen.

Zwillingsschraubenelemente sind kontinuierlich Druck, Reibung, Temperaturänderungen, Schleifstoffen und in einigen Anwendungen ätzenden Zusatzstoffen ausgesetzt.So viele Extrusionsanlagen arbeiten weiter, ohne zu merken, wie sehr sich die Schraubgeometrie bereits verändert hat..

Verschleierte Schraubelemente verursachen nicht immer einen sofortigen Maschinenstillstand, sondern treten häufiger als geringere Leistung, instabiles Drehmoment, schlechte Dispersion,höhere Schmelztemperatur oder inkonsistente Produktqualität.

Ein zu frühzeitiger Austausch der Bauteile erhöht die Wartungskosten, und ein zu verspäteter Austausch kann den Lauf, die Welle oder andere Bauteile beschädigen und zu ungeplanten Stillstandzeiten führen.

Wann sollte man also zwei Schraubenelemente austauschen?

Die folgenden sieben Anzeichen können den Wartungs- und Produktionsteams helfen zu bestimmen, ob die Schraubelemente überprüft oder ausgetauscht werden müssen.

Ein allmählicher Rückgang des Durchsatzes ist eines der häufigsten Anzeichen für Verschleiß der Schraubelemente.

Da der Außendurchmesser und das Flugprofil abgenutzt werden, transportieren die Elemente Material weniger effizient.Verringerung der effektiven Förderkapazität.

Zu den typischen Symptomen gehören:

• Niedrigere Leistung bei gleicher Schraubdrehzahl
• Der Feeder arbeitet normal, aber der Extruder kann die vorherige Zufuhrrate nicht verarbeiten
• Eine höhere Schraubdrehzahl ist erforderlich, um die ursprüngliche Produktionskapazität zu erhalten
• Die Produktion wird anfälliger für Veränderungen der Rohstoffe
• Das Füttern und Verbringen wird instabil.

Der Ausgangsverlust sollte jedoch nicht automatisch auf Schraubverschleiß zurückgeführt werden, sondern auch das Zuführungssystem, der Druck, der Zustand des Fass und die Prozess-Einstellungen sollten überprüft werden.

Wird der Durchsatz verringert, während die Formulierung und die Betriebsbedingungen unverändert bleiben, so sind die Schraubelemente und die Lauffreiheit zu überprüfen.

Verschleierte Schraubelemente können die Art und Weise verändern, wie Material in den Fass transportiert, komprimiert, geschmolzen und gemischt wird.

Wenn die Effizienz des Fördersystems sinkt, kann sich Material in bestimmten Zonen ansammeln.

Die Betreiber können feststellen:

• Höhere durchschnittliche Motorlast
• Größere Drehmomentschwankungen
• Plötzliche Drehmomentspitzen bei stabiler Produktion
• Häufigere Überlastwarnungen
• Unterschiedliche Belastungsniveaus im Vergleich zur gleichen Formulierung in der Vergangenheit

Eine Erhöhung des Drehmoments bedeutet nicht immer, daß die Schraubelemente abgenutzt sind.Die Einschränkung der Stäbe und die falsche Schraubkonfiguration können ähnliche Symptome hervorrufen..

Der Schlüssel besteht darin, aktuelle Betriebsdaten mit historischen Daten unter demselben Material, derselben Leistung und derselben Schraubgeschwindigkeit zu vergleichen.

Knetblöcke und Mischelemente sind von ihrer ursprünglichen Geometrie abhängig, um die erforderliche Schere, den länglichen Fluss und den Materialwechsel zu erzeugen.

Mit zunehmendem Verschleiß der Kanten und der Außenflächen kann die eigentliche Mischwirkung schwächer oder weniger konsistent werden.

Zu den möglichen Qualitätsproblemen gehören:

• Schlechte Pigmentdispersion
• Sichtbare Füllstoffagglomerate
• Inkonsistente Masterbatchfarbe
• Nicht geschmolzene Partikel
• Verringerte Zusatzstoffverteilung
• Schwankende Eigenschaften des Produkts
• Häufiger Qualitätsverweigerung zwischen den Chargen

Bei gefüllten Polymeren, technischen Kunststoffen, Masterbatch und Reaktionsverbindungen können kleine Veränderungen der Geometrie des Knetbereichs die Konsistenz des Produkts beeinträchtigen.

Bevor die gesamte Schraubkonfiguration geändert wird, ist der Zustand der Knetblöcke und anderer hochverschleißfähiger Elemente zu überprüfen.

Verschleierte Schraubelemente können die Aufenthaltszeit, den Materialfüllgrad und den Ort der Schmelze verändern.

Dies kann folgende Folgen haben:

• Höhere Schmelztemperatur
• Unstabiler Schmelzdruck
• Druckschwankungen am Werkzeug
• Ein anderes Druckprofil als bei der vorherigen Produktion
• Erhöhte Empfindlichkeit gegenüber Schraubdrehzahl
• Schwierigkeiten bei der Erhaltung eines stabilen Prozessfensters

Wenn die Abstandsbreite steigt, kann ein Teil des Materials wieder zirkulieren, anstatt sich effizient vorwärts zu bewegen.

Die Temperatur- und Druckinstabilität kann auch durch Probleme mit der Heizung, Kühlprobleme, Rohstoffvariationen oder Druckbeschränkungen entstehen.Schraubverschleiß sollte zusammen mit anderen Betriebsbedingungen bewertet werden..

Eine visuelle Untersuchung kann wichtige Beweise für einen übermäßigen Verschleiß liefern.

Nach dem Entfernen und Reinigen der Schraube ist zu prüfen:

• Runde oder flache Flugspitzen
• Verlust der ursprünglichen Knetblöcke
• Tiefe Längsgrenzen
• Lokalisierter abrasiver Verschleiß
• Schwellungs- oder Korrosionsspuren
• Spaltungen oder Spaltkanten
• Schwere Abnutzung einer Seite des Elements
• Metalladhäsion oder Oberflächenschälen
• Verformungen um die Bohrung oder die Spline

Verschiedene Verschleißmuster können auf verschiedene Ursachen hinweisen.

Zum Beispiel:

• Ein gleichmäßiger Außendurchmesser kann auf einen langfristigen abrasiven Verschleiß hinweisen
• Lokalisierter Verschleiß kann mit Druckkonzentration oder Schraubkonfiguration zusammenhängen
• Korrosionsgruben können auf einen chemischen Angriff hinweisen.
• Gechippte Kanten können auf Aufprall, Fremdkörper oder unzureichende Zähigkeit hinweisen
• Einseitiger Verschleiß kann auf Ausrichtung, Wellen- oder Fassprobleme hinweisen

Überprüfen Sie nicht nur das am stärksten beschädigte Element, sondern die gesamte Schraubenanordnung, da sich die Ursache möglicherweise im Vor- oder nachgelagerten Bereich befindet.

Der effektive Abstand zwischen den Schraubelementen und dem Lauf ist einer der wichtigsten Indikatoren für den Verschleiß.

Da sowohl der Außendurchmesser der Schraube als auch das Bohrloch abgenutzt werden, steigt die Freiheit. Eine übermäßige Freiheit kann die Förderleistung, die Mischleistung und die Druckbildungskraft reduzieren.

Zur Bewertung des tatsächlichen Zustands ist zu messen:

• Außendurchmesser des Schraubelements
• Innere Bohrung des Fass
• Verschleiß in verschiedenen Umfangspositionen
• Verschleiß in verschiedenen Achsenpositionen
• Freizügigkeit in den wichtigsten Beförderungs- und Mischzonen

Die zulässige Freiheit hängt von der Größe, dem Aufbau, dem Verfahren, der Geometrie des Schraubenelements und den Spezifikationen des Herstellers ab.

Die zuverlässigste Methode besteht darin, die gemessenen Abmessungen mit

• Originale Zeichnungen
• Neue Elementmaße
• Historische Inspektionsunterlagen
• Ein bekanntes, unbenutztes Gebiet
• Technische Kriterien des Herstellers der Ausrüstung oder des Ersatzlieferanten

Der Ersatz nur der Schraubelemente kann die Leistung nicht wiederherstellen, wenn auch das Laufwerk stark abgenutzt ist.

Der Außenprofil ist nicht der einzige Bereich, der untersucht werden muss.

Die internen Spline-, Bohr- und Endflächen übertragen das Drehmoment und halten die axiale Position des Schraubelements fest.

Überprüfen Sie:

• Verkleidung der Splitterzähne
• Verformung der inneren Bohrung
• Übermäßige Lockerheit der Welle
• Verkrampfungsspuren
• Risse um die Splinwurzeln
• Beschädigte Endflächen
• Lücken zwischen benachbarten Elementen
• Schwierigkeiten beim Entfernen oder Installieren von Elementen
• Abnormale Achsbewegung nach der Montage

Ein neues Schraubelement sollte nicht ohne weitere Prüfung auf einer stark abgenutzten Welle montiert werden, da es sonst möglicherweise nicht richtig passt oder eine vorzeitige Schädigung des Splinens erleiden kann.

Eine ordnungsgemäße Verschleißkontrolle sollte Prozessdaten, Dimensionsmessung und visuelle Untersuchung kombinieren.

Das Verfahren der praktischen Inspektion umfasst folgende Schritte.

Vor dem Abbau werden die Reihenfolge, Richtung und Position jedes Elements aufgezeichnet.

Verwenden Sie Fotos, Zeichnungen oder nummerierte Tags, um Fehler bei der Montage zu vermeiden und zu erkennen, welche Prozesszonen am meisten abgenutzt werden.

Restpolymer kann Risse, Rillen, Korrosion oder Oberflächenschäden verbergen.

Die Reinigungsmethode darf die Oberfläche des Bauteils nicht beschädigen oder die gemessenen Abmessungen nicht verändern.

Messen Sie nicht nur einen Punkt.

Messen Sie verschiedene Lappen, Achsenpositionen und Umfangsrichtungen, wenn nur der maximale oder minimale Durchmesser erfasst wird.

Neue Schraubelemente, die in einem stark abgenutzten Lauf eingebaut werden, können die ursprüngliche Leistung nicht wiederherstellen.

Die Bohrung und das Verschleißmuster des Laufs sollten daher zusammen mit den Schraubelementen überprüft werden.

Überprüfen Sie die Schachtspalte, die Elementbohrung, die axiale Passform und den Endkontakt.

Bei einer Entscheidung über den vollständigen Austausch sollten die Schraubelemente, das Laufwerk und die Welle als ein Betriebssystem betrachtet werden.

Überprüfen Sie vorherige Aufzeichnungen für:

• Ausgabe
• Schraubgeschwindigkeit
• Motorstrom
• Drehmoment
• Schmelzdruck
• Schmelztemperatur
• Produktqualität
• Betriebsstunden

Eine allmähliche Veränderung mehrerer Parameter liefert in der Regel stärkere Beweise als eine abnormale Messung.

In vielen Fällen ist es nicht notwendig, das gesamte Schraubensatz zu ersetzen.

Einzelne oder gruppierte Elemente können ersetzt werden, wenn

• Verschleiß konzentriert sich auf bestimmte Prozesszonen
• Die übrigen Elemente liegen noch in akzeptablen Abmessungen.
• Lauf und Schacht sind in gutem Zustand.
• Die ursprüngliche Schraubenordnung ist bekannt
• Neue und vorhandene Elemente können ordnungsgemäß abgestimmt werden
• Die kumulative Baugröße bleibt korrekt

Zu den typischen Hochverschleißorten gehören:

• Fütterungs- und Transportzonen
• Schmelzgebiete
• mit einer Breite von nicht mehr als 15 mm
• mit einer Breite von nicht mehr als 15 mm
• Seitenfütterungsbereiche
• Profile, die hohe Mengen an Glasfasern oder Mineralfüllstoffen verarbeiten

Ein kompletter Schraubensatz oder eine größere Gruppe von Elementen kann jedoch ersetzt werden müssen, wenn

• Verschleiß verteilt sich auf mehrere Zonen
• Es gibt einen großen Durchmesserunterschied zwischen neuen und bestehenden Elementen
• Spulen oder Wellen sind beschädigt
• Die ursprüngliche Schraubkonfiguration kann nicht identifiziert werden
• Der Prozess hat sich erheblich verändert.
• Der Lauf ist auch stark abgenutzt.
• Die Produktqualität kann nicht durch teilweisen Austausch stabilisiert werden

Die Entscheidung sollte eher auf Messungen und Prozessanalysen als auf dem Erscheinungsbild beruhen.

Die Lebensdauer von Schraubelementen wird nicht nur durch die Materialhärte beeinflusst.

Zur Verringerung des vorzeitigen Verschleißes:

• Auswahl der Materialien nach Abriebs-, Korrosions- und Aufprallbedingungen
• Vermeiden Sie Metallkontamination und Fremdkörper im Futtermittel
• Aufrechterhaltung stabiler Fütterungsbedingungen
• Nicht kontinuierlich unter abnormalem Drehmoment betrieben
• Regelmäßige Prüfung der Schraub- bis-Fass-Gleichung
• Inspektionieren von Hochverschleißzonen während geplanten Stillstands
• Aufzeichnung der Verschleißgrößen und Betriebszeiten
• Überprüfen Sie das Laufwerk und die Welle zusammen mit den Schraubelementen
• Überprüfung der Schraubkonfiguration, wenn der Verschleiß wiederholt in derselben Position konzentriert ist

In stark abrasiven Anwendungen können Werkzeugstahl oder Pulvermetallurgie-Materialien eine bessere Verschleißfestigkeit bieten.

Das teuerste Material ist nicht automatisch die beste Wahl. Das richtige Material sollte den Prozessbedingungen und der erforderlichen Lebensdauer entsprechen.

Für eine technische Bewertung oder ein Ersatzangebot sollten möglichst viele der folgenden Informationen vorbereitet werden:

• Marke und Modell des Extruders
• Außendurchmesser der Schraube
• Abstand zur Schachtmitte
• Typ des Schraubelements
• Elementlänge
• Innerer Splin- oder Bohrdimensionen
• Vollständige Schraubenanordnung
• Bestehende Zeichnungen
• Fotos von abgenutzten Elementen
• Verwendete Proben
• Verarbeitetes Material
• Füllstoffart und Prozentsatz
• Betriebstemperatur
• Bestehende Materialqualität
• Notwendige Menge
• Beschreibung des Verschleiß- oder Produktionsproblems

Selbst wenn keine Originalzeichnungen vorliegen, können abgenutzte Schraubelemente häufig anhand von Proben, Wellendaten, benachbarten Elementen und Dimensionsrekonstruktionen ausgewertet werden.

Zwillingsschraubenelemente sollten nicht nur nach Betriebsstunden ausgetauscht werden.

Die Entscheidung über den Ersatz sollte auf einer Kombination von

• Veränderungen der Produktion und der Prozesse
• Drehmoment und Stromentwicklung
• Produktqualität
• Sichtkleidung
• Abmessungskontrollen
• Schraub-zu-Fass-Abstand
• Zustand der Spalte und der Welle

Eine frühzeitige Inspektion ermöglicht es Extrusionsanlagen, in vielen Fällen nur die kritischen Verschleißzonenelemente zu ersetzen, wodurch die Wartungskosten reduziert und unerwartete Produktionsunterbrechungen vermieden werden.

Wenn Ihr Extruder eine niedrigere Leistung, instabiles Drehmoment, schlechte Dispersion oder abnormalen Verschleiß aufweist, senden Sie uns die Schraubenordnung, Elemente Fotos, Abmessungen, Materialinformationen,Zeichnungen oder verwendete Muster.

Unsere Ingenieure können den Verschleiß, den Ersatzzweck, die Materialauswahl und die Kompatibilität mit dem vorhandenen Schacht und Fass bewerten.