Warum rüsten wir korrosionsbeständige Schrauben und Lauf für den WPC-Extruder aus?
Die WPC -Extruderschraube dient als Kerngetriebe und Plastikkomponente des Geräts. Es kontaktiert direkt das geschmolzene Material des holzplastischen Verbundwerkstoffs und hält hohe Temperaturen und hohen Drücken. Die Korrosionsbeständigkeit ist entscheidend für die Gewährleistung eines stabilen Betriebs, der Produktqualität und der Langlebigkeit. Daher verwenden Yongte's Holz-Plastik-Verbundtruder typischerweise Schrauben und Fässer aus Verschleißresistenten und korrosionsbeständigem Material.
1. Die inhärente Korrosivität von holzplastischen Verbundwerkstoffen
Die Rohstoffe von Holzplastik (WPC) enthalten eine Vielzahl von Komponenten, die die Schraube korrodieren können. Dies ist der Kerngrund, warum die Schraube korrosionsfest sein muss:
Holzfaser (wie Holzmehl, Bambusmehl und Strohmehl) enthält von Natur aus eine bestimmte Menge organischer Säuren (wie Essigsäure, Ameisensäure und Phenolsäuren, die durch Ligninabbau produziert werden). Unter den hohen Temperaturen des Extrusionsprozesses (typischerweise 160-220 ° C) werden diese Säuren aktiviert und freigesetzt, wobei sie sich direkt an die Schraubenoberfläche wenden. Eine langfristige Exposition kann eine langsame Korrosion des Metallsubstrats der Schraube verursachen, was zu Oberflächen-Lochfraß und -blakum führt. Um die Kompatibilität von Holzfasern mit der Plastikmatrix zu verbessern, behandeln einige Prozesse die Holzfaser vor (z. B. alkalische Behandlung oder Kopplungsmittelmodifizierung). Wenn die Vorbehandlung nicht gründlich gereinigt wird, können restliche alkalische Substanzen (wie Natriumhydroxid) oder polare Gruppen im Kupplungsmittel chemisch mit dem Schraubenmetall reagieren und Korrosion beschleunigen.
Um die Leistungsanforderungen für Wetterresistenz, Alterungswiderstand und Flammenhemmung zu erfüllen, enthalten holzplastische Materialien häufig verschiedene Additive, von denen einige bekanntermaßen korrosiv sind:
Antioxidantien/Lichtstabilisatoren: Einige phenolische Antioxidantien und Benzotriazol -Lichtstabilisatoren können bei hohen Temperaturen zersetzen, um saure Substanzen zu erzeugen, die die Schraubenoberfläche korrodieren können.
Flammschutzmittel: häufig verwendete halogenierte Flammschutzmittel (wie Decabromodiphenylether) können während der Hochtemperaturverarbeitung Spurenmengen an Wasserstoffhalogenidgas freisetzen. Wasserstoffhalogenid ist stark korrosiv und kann mit den Legierungskomponenten der Schraube (wie Chrom und Nickel) reagieren, wodurch die Passivierungsschicht auf der Schraubenoberfläche beschädigt wird.
Füllstoffe: Einige anorganische Füllstoffe (wie Calciumcarbonat und Talk) enthalten Spurenverunreinigungen (wie Chloridionen und Sulfationen). Bei hoher Temperatur und Druck können diese Verunreinigungen eine "korrosive Umgebung" erzeugen, die Lochfraß oder intergranuläre Korrosion der Schraube verschlimmert.
Die WPC -Branche verwendet derzeit weit verbreitete Recycling -Kunststoffe (wie PE und PP). Diese Materialien können Restdrucktinte, Klebstoffe und Metallverunreinigungen (wie Kupfer- und Eisenabfälle) enthalten. Restlösungsmittel in Tinten (wie Estern und Ketonen) können chemisch mit dem Metall in der Schraube bei hohen Temperaturen reagieren. Diese Metallverunreinigungen können einen "Mikro-Batterie-Effekt" im Spalt zwischen Schraube und Lauf bilden und elektrochemische Korrosion und Beschleunigungsverschleiß auf der Schraubenoberfläche auslösen.
2. Extrusionsbedingungen verschlimmern die synergistische Wirkung von Korrosion und Verschleiß
Die hohen Temperatur, hohen Druck und hohe Scherbedingungen der Holzplastikextrusion aktivieren nicht nur die korrosiven Eigenschaften des Materials, sondern verstärken auch die schädlichen Auswirkungen der Korrosion auf die Schraube, wodurch ein teurer Zyklus von "Korrosion + Verschleiß" erzeugt wird:
Holzplastische Extrusionstemperaturen reichen typischerweise zwischen 160 und 220 ° C. Bei diesen Temperaturen nimmt die chemische Reaktionsrate zwischen den sauren und alkalischen Komponenten im Material und dem Schraubmetall (üblicherweise 38Crmoala -Legierung) signifikant zu. Nach der chemischen Kinetik steigt die Reaktionsgeschwindigkeit für alle 10 ° C-Temperaturanstiegs um etwa 2-3 Mal. Dies bedeutet, dass unter anhaltenden hohen Temperaturbedingungen die passive Schicht (wie die Nitridschicht) auf der Schrauboberfläche schneller zerstört wird, wodurch das Grundmaterial freigelegt und schnell korrodiert wird.
Um ein gleichmäßiges Mischen und eine kontinuierliche Extrusion von Holzpulver und Kunststoff zu erzielen, muss die Schraube einen ausreichenden Druck (typischerweise 10 bis 30 MPa) und die Scherkraft liefern. Unter hohem Druck haftet geschmolzenes Material, das korrosive Komponenten enthält, fest an der Schraubenoberfläche und beschleunigt die Eindringen des korrosiven Mediums in das Metall. Gleichzeitig kratzen hohe Scherkräfte kontinuierlich schwache Bereiche der durch Korrosion verursachten Schraubenoberfläche ab, wobei die Oxidschicht und das Peelmaterial schnell wegfassen, frisches Substrat freigesetzt werden und den Korrosionsprozess weiter verschärfen.
Wenn der Extrusionsprozess eine instabile Futter- oder schwankende Schraubengeschwindigkeit erfährt, kann ein Material im Schraubkanal bleiben. Dieses beibehaltene Material verschlechtert und karbonisiert bei hohen Temperaturen und erzeugt noch korrosivere Substanzen (z. B. organische Säuren und Carbide mit kleinen Molekülen). Diese können eine konzentrierte Korrosion in lokalisierten Bereichen der Schraube verursachen, was zu Defekten wie tiefen Rillen und Gruben führt, die sich ernsthaft auf die Ermittlung der Schraube auswirken und die Leistung plastizisieren.
3.. Korrosionsbeständigkeit ist von grundlegender Bedeutung für die Gewährleistung der Lebensdauer und der Produktqualität von Geräten.
Schrauben Sie Korrosion nicht nur die Lebensdauer der Geräte und erhöht die Wartungskosten, sondern wirkt sich auch direkt auf die Qualität von WPC -Produkten aus. Dies spiegelt sich in:
Wenn der Korrosionswiderstand einer Schraube unzureichend ist, verringert die Oberflächenkorrosion und Verschleiß die Förderkapazität nach 3-6 Monaten in der Regel, was Ausfallzeit und Schraubersatz erfordert. Die Herstellungskosten einer einzelnen WPC-Extruderschraube (65-120 mm Durchmesser) können Zehntausende von Yuan erreichen und häufige Ersetzungen erheblich erhöhen die Wartungskosten der Geräte. Korrosionsbeständige Schrauben (z.
Die Korrosion der Schraubenoberfläche verändert die Geometrie des Schraubkanals (z. B. Flughöhe und Tonhöhe) und senkt das Material mit Effizienz und ungleichmäßige Verweilzeit innerhalb des Kanals. Dies kann wiederum zu schwankenden Extrusionsausfällen und ungleichmäßigen Materialdaste -Plastizisierung führen. Zum Beispiel erhöht das Lochfraß auf der Schraubenoberfläche die Reibung zwischen dem Material und der Schraube, was möglicherweise zu lokalisierter Überhitzung und Verschlechterung führt und die mechanischen Eigenschaften des Endprodukts (z. B. Zugfestigkeit und Schlagfestigkeit) beeinflusst.
Korrosion auf der Schraubenoberfläche kann Metalltrümmer oder Oxidflocken erzeugen. Diese Verunreinigungen können sich in das geschmolzene WPC -Material einmischen und letztendlich "Verunreinigungen" im Produkt bilden. Für WPC -Produkte mit hohen ästhetischen Anforderungen wie Fußböden im Freien und dekorativen Paneele können diese Verunreinigungen direkt zu Produktversagen führen. Bei Innenarchitekten mit anspruchsvollen Anforderungen können Metallverunreinigungen auch die Umweltleistung des Produkts (z. B. Schwermetallmigration) beeinträchtigen, was möglicherweise gegen die Industriestandards (wie GB/T 24137-2021 "Holzplastik-Verbundplatten") verstoßen.
Zusammenfassend ist der Korrosionsbeständigkeit von WPC-Extruderschrauben eine Kernbedarf für die Behebung der korrosiven Komponenten von WPC-Materialien, dem Widerstand gegen Schäden durch Hochtemperatur- und Hochdruckbedingungen und der Gewährleistung eines stabilen Betriebs und der Produktqualität. Daher verbessert die Branche normalerweise die Korrosionsbeständigkeit der Schraube durch die Materialauswahl (z. B. korrosionsresistente Legierungsstahl) und die Oberflächenbehandlung (wie Gasnitring und PVD-Beschichtung), um einen langfristigen und stabilen Betrieb der Ausrüstung zu gewährleisten.
