Lösungen für Verschleißprobleme des Doppelwellen-Extruders
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Verschleißbild am Liner eines Extrudergehäuses. |
Der gleichsinnig drehende Doppelwellen-Extruder wird für die verschiedensten industriellen Anwendungen, insbesondere in der Kunststoff-Industrie eingesetzt. Die meisten Anlagen werden zum Extrudieren und zum Compoundieren verwendet. Wesentliche Kennzeichen dieser Extrudertypen sind:
• gleichsinnig drehend und dicht kämmend
• axial offene Schneckengänge
• Selbstreinigung durch Kämmen mit der Gegenschnecke
• selektive Energieeinbringung durch variablen Schneckenaufbau
• Steuerung der Verweilzeit durch Modifikation der Schnecke und Maschinenlänge
• modularer Schnecken- und Zylinderaufbau
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Schneckenelemente für den Einsatz im Doppelwellen-Extruder im HIP-Werkstoffverbund. |
Vor allem der modulare Aufbau des Verfahrensteils mit Schnecken und Zylindersegmenten ermöglicht es mit seinem Baukastenkonzept, verschlissene Komponenten spezifisch auszutauschen. Die Bauteile des Verfahrensteils sind höchsten Belastungen ausgesetzt, speziell wenn Verstärkungs- und Füllstoffe wie zum Beispiel Glasfasern zugemischt werden. Dabei treten sämtliche Verschleißmechanismen wie Abrasion, Adhäsion sowie Oberflächenermüdungen auf. Bei vielen Anwendungen addiert sich eine korrosive Beanspruchung.
Die mechanische Belastung vor allem der Schneckenelemente, ist in den letzten Jahren, bedingt durch ständig steigende Ausstoßleistungen, erheblich gestiegen. Die eingesetzten Werkstoffe müssen höchsten Verschleiß- und Korrosionsanforderungen widerstehen und zugleich hohe mechanische Festigkeitswerte nachweisen.
Von C.A.PICARD werden sehr erfolgreich Schneckenelemente aus HIP-Verbundwerkstoffen (Heiß-Isostatisch-Pressen) für unsere Kunden gefertigt. Mit der HIP-Technologie wird auf einen zähen, mechanisch hochfesten, nicht härtbaren Kern ein verschleiß- und korrosionsbeständiger Außenmantel pulvermetallurgisch aufgebracht. Auch nach dem Härten des pulvermetallurgischen Außenmantels bleibt der Kern weich und die Nabengeometrie kann durch Räumen eingebracht werden.
Die C.A.PICARD HIP-Werkstoffe für Schneckenelemente werden entsprechend der typischen Kundenanforderungen eingesetzt. Die neueste Entwicklung ist der HIP-Werkstoff PP, der höchsten Ansprüchen an Verschleiß und Korrosion gerecht wird. Der hervorragende Verschleißschutz ist neben der gezielten Härtung auf die Ausscheidung von Vanadium-, Molybdän-, Wolfram- und Chromkarbiden zurückzuführen.
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C.A.PICARD HIP-Werkstoffe für Schneckenelemente. Die hier genannten Einstufungen basieren auf C.A.PICARD Erfahrungswerten, Materialanalysen und Kundeninformationen. |
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C.A.PICARD HIP-Werkstoffe für Büchsen und Gehäuse. Die hier genannten Einstufungen basieren auf C.A.PICARD Erfahrungswerten, Materialanalysen und Kundeninformationen. |
Die Neigung zur Karbidbildung ist bei den einzelnen Werkstoffen sehr unterschiedlich und nimmt in der Reihenfolge von Cr-W-Mo-V-Ti-Nb zu. Damit der Werkstoff eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit aufweist, müssen genügend andere Karbidbildner mit einer höheren Affinität in ausreichender Menge zur Verfügung gestellt werden. Beim HIP-Werkstoff PP wird die exzellente Korrosionsbeständigkeit durch einen hohen Anteil an freiem Chrom in der Matrix sichergestellt. Schneckenelemente in dieser Qualitätsstufe für den Verschleißschutz sind wirtschaftlich nur noch durch Schleifen zu bearbeiten, womit gleichzeitig höchste Oberflächenqualitäten garantiert sind.
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Die pulvermetallurgisch hergestellten Werkstoffe erlangen in den Anwendungsfällen des Doppelwellen-Extruders eine immer größere Bedeutung. Insbesondere für Werkstoffverbunde ist die HIP-Technologie oft die einzige Lösung, um die notwendigen Eigenschaften sicherzustellen. Ein wesentlicher Vorteil ist das besonders homogene und feinkörnige Gefüge. Um die optimale Kombination für die Paarung Schneckenelemente und Extrudergehäuse zu gewährleisten, bietet C.A.PICARD die entsprechenden Büchsen beziehungsweise Gehäuseverbunde ebenso in HIP-Technologie an. Durch die entsprechende Werkstoffauswahl und -paarung können so gezielt die gestiegenen Anforderungen durch erhöhte Ausstoßleistungen gelöst werden.
