加长加工单元能大大降低螺杆和机筒的磨损。然而,只有当正确安装了与螺杆扭矩和螺杆长度相配的设备电源,这一点才能实现。过去加长加工单元的唯一目的就是提高输出,而现在则更注重提高双螺杆挤压机加工过程中的灵活性。剪切能、热能,以及挤出机合适的操作参数之间的平衡比率,是加工单元的使用寿命尽可能长的基本前提条件。
如前面所述,每个反向旋转双螺杆挤压机的粘着磨损是系统固有的。除了被挤压的材料,操作参数和零部件的几何形状、摩擦配件(螺杆和机筒)的正确选择对加工单元的使用寿命也起着主要作用。
螺杆的整个周边都会发生磨损,然而机筒只会在单面发生局部的表面磨损。对加工单元提出了甚至更高的要求。除了在维持螺杆直径的同时提高输出,正在使用的填料的含量也要不断提高。为了进一步降低成本,回收使用的百分比也在稳步增加。有了高性能的挤压机,现如今对螺杆螺纹进行涂覆也成为了一种必然。
基于钼合金的飞行器表面保护
作为标准的抗磨损保护,我们给飞行器外边缘的所有并联和锥形双螺杆进行了等离子粉末堆焊(PTA表面涂层),螺杆直径范围从43~184毫米,并且螺杆采用钼含量高达50%的MoNiFe合金。一种特殊的Ni钢被用作机筒的材质,也被用作摩擦配件的材质。所使用的锻件的化学组成、晶粒尺寸和减速比,都根据KraussMaffei Berstorff标准进行了精确的定义。机筒内表面的氮化深度达0.5毫米。经过对焊接参数大量的分析和随后的修改,如与外径和/或磁道宽度有关的安培数,不同工作步骤下零件相应的热量输入等,得到了实用的具有低稀释度的无裂纹PTA钼涂层,尤其是在焊缝的边缘区域。这种改进的焊接技术使得使用寿命显著增加,改善了流程中的可用性,并且消除了诸如局部断裂这样的轻微损坏。
基于碳化钨的飞行器表面保护
飞行器外边缘涂层使用碳化钨已经有很多年了。PTA WC焊接技术能够以同样的方式制作钼涂层,确定各自的外径和/或轨道宽度的焊接电流强度,以及各个工作步骤中的热输入,另外再选择一种合适的WC焊剂。所有测试系列采用显微硬度测量,并以图像的方式记录下来,然后对其适用性进行评估。在NiCrBSi基体中焊接金属的WC含量高达70%。一种基于镍铬硅的,且硬度值为HRC58~66的气缸内衬被用作并联双螺杆的摩擦配件。有了这一技术,就有可能生产出直径范围为75毫米至164毫米的带有WC涂层的双螺杆。
在与高性能的机筒涂层结合之后,这些螺杆可作为一种高耐磨的摩擦系统来使用,特别是应用于高粘着磨损,例如针对装饰型材的WPC加工。WC涂层获得的使用寿命介于6000和20,000小时之间,根据规范,这取决于配方以及假定的机器操作。在某些情况下,具有钼涂层的加工单元仅在工作了几百个小时后就出现了过早失效,而对使用寿命因素进行比较或预测是不可能的,因为在此加工应用中钼涂层不是很经济划算。即使频繁地使用大于50份的高填料含量和平均填充材料尺寸大于10微米的PVC配方,越来越多的双螺杆挤压机配备了具有WC涂层的螺杆,目的是稳步地达到所需要的使用寿命,使其达到12,000~18,000小时。