金鑫:螺桿機(jī)筒磨損機(jī)理之粘連磨損
螺桿機(jī)筒的磨損指的是在正常的工作狀態(tài)下的磨損。那些由于加工精度不符合要求(彎曲度或不同心度過大),或者是由于工藝上的原因,例如開冷車帶來的螺桿和機(jī)筒的損害不屬于本文討論的范圍,因?yàn)樗鼈兪强梢员苊獾?。而正常磨損卻是無法避免的現(xiàn)象。
磨損是在顯微鏡下才能觀察到的螺桿和機(jī)筒表面的逐步損耗。產(chǎn)生磨損的原因是在高溫高壓下擠出過程中螺桿和機(jī)筒之間的相對(duì)運(yùn)動(dòng)。另外一些因素,例如高溫帶來的氧化、聚合物分解產(chǎn)生的腐蝕性氣體,熔料中各種無機(jī)填料的研磨作用等,它們都使得螺桿和機(jī)筒之間的磨損機(jī)理更佳復(fù)雜化。圖12-1是對(duì)我國(guó)一根氮化鋼螺桿磨損狀況的實(shí)測(cè)記錄,由圖可見:磨損不僅僅發(fā)生在螺棱上,而且還發(fā)生在螺紋根徑和螺棱的側(cè)面上。這便充分證實(shí)了螺桿與機(jī)筒磨損機(jī)理的復(fù)雜性。
螺桿和機(jī)筒的磨損是下列機(jī)理的綜合,根據(jù)加工塑料和其他條件的不同,某一機(jī)理可能會(huì)占據(jù)主導(dǎo)地位。
螺桿和機(jī)筒表面光潔度都在▽7以上,從外表看它是很光滑的。實(shí)際上它們都有1.25微米足有的表面粗糙度。由于撞擊,變形的影響,用顯微鏡可以觀察到表面粗糙度還要大一些。這就造成了點(diǎn)接觸的條件。在高溫和高壓作用下,這些接觸點(diǎn)產(chǎn)生很高的局部應(yīng)力,并且相互粘連熔接在一起。由于螺桿和機(jī)筒的相對(duì)運(yùn)動(dòng),這些溶解點(diǎn)脫落下來混入塑料中去,并在螺桿和機(jī)筒的表面形成凹坑和凸起,凸起點(diǎn)相互接觸更進(jìn)一步的加快了粘連磨損 螺桿和機(jī)筒如果同樣的材料、同樣的熱處理工藝便容易形成粘連磨損,這正是很多工廠采用不同的材料來制造螺桿和機(jī)筒的一個(gè)原因。當(dāng)材料不同時(shí),即使發(fā)生了熔接現(xiàn)象,她們也會(huì)沿著原料的分界面分開,從而比較容易保持螺桿和機(jī)筒表面的完整性。