歐美市場的擠出機針對極端工況
某些高端機型已經(jīng)在采用
復(fù)合陶瓷內(nèi)襯套的單螺桿機筒
和雙螺桿機筒
為什么我們不能？？？
隨著塑膠擠出領(lǐng)域里各類擠出機的心臟部件耐磨損耐腐蝕的特定要求越來越高，深入研發(fā)新的材料作為替代已經(jīng)非常清晰而日益緊迫地擺在了我們的面前，于是上海原元康機械設(shè)備有限公司（以下簡稱“上海原元康”）想到了復(fù)合陶瓷。經(jīng)過十年磨一劍的嘔心瀝血，具有極高抗磨損、同時兼具極高耐腐蝕性能的復(fù)合陶瓷內(nèi)襯套終于推入市場，媲美歐美工藝，快速掀起熱潮。
上海原元康研發(fā)的用于制造內(nèi)襯套的復(fù)合陶瓷材料物理和化學(xué)性能為：
主體成份：碳化硅SiC，為了達到增韌的目的而添加了其他成份
密度Density ( ρ )：3.08～3.10g/cm3
正彈性模量Normal Elastic Modulus ( Ε )：410MPa
硬度Hardness ( HRC ): 89~92
抗彎強度Buckling Strength ( σbb ) : 380MPa
抗壓強度 Pressive Strength ( σbc ): 3970MPa
平面應(yīng)變斷裂韌度Plane Strain Toughness ( Κic )：4MPa/mm3/2
熱膨脹系數(shù)Coefficient of Heat Expansion ( α1 )：4.0×10-6 / °F
熱傳導(dǎo)率Thermal conductivity ( λ )：Φ30~35 W/(m•K)
高溫抗氧化性Inoxidability under High Temperature：在高達1500℃溫度下，金屬減重速度極緩慢
亮點一：延緩擠出機的磨損、減少維護頻次、降低生產(chǎn)成本
眾多用戶的反饋表明上海原元康研發(fā)的復(fù)合陶瓷內(nèi)襯套機筒特別適用于極高比例填充和極高比例增強的高分子材料成型擠出，適用于這些材料的配混改性擠出。尤其當(dāng)擠出工況中既含有強烈腐蝕氣體逸出而同時物料中又添加了高比例的填充和高比例的增強的情況下，復(fù)合陶瓷內(nèi)襯套在延緩擠出機的磨損、減少維護頻次、降低生產(chǎn)成本方面的獨到優(yōu)勢，更被表現(xiàn)得淋漓盡致。
許多無鹵阻燃劑的生產(chǎn)商，或者添加無鹵阻燃劑用以塑膠成型擠出的生產(chǎn)商，由于無鹵阻燃劑在生產(chǎn)過程中釋放的磷酸離子嚴重腐蝕機筒內(nèi)襯套，極端情況下用以配混無鹵阻燃母粒的平雙擠出機組合機筒幾乎每半個月就需要更換一次，生產(chǎn)商苦不堪言。
許多母粒的生產(chǎn)商，尤其是炭黑母粒的生產(chǎn)商，由于鐵基襯套以及鐵基螺紋塊的磨損，擠出機核心部件金屬材料里面固有的鎳和其它金屬成份被帶入到母粒中而導(dǎo)致產(chǎn)品不達標(biāo)，市場難以接受。
如今采用復(fù)合陶瓷內(nèi)襯套裝配在擠出機上，這些困難窘境都迎刃而解，曾經(jīng)歷史上無解而困擾諸多生產(chǎn)廠商的瓶頸被徹底打開。
亮點二：耐無機酸和堿液、鹽的腐蝕，甚至抵抗住氫氟酸類的腐蝕磨損
復(fù)合陶瓷內(nèi)襯套具有優(yōu)異的抗摩擦磨損性能，這是任何金屬類材料，即使通過多種硬化手段也無法比擬的。復(fù)合陶瓷更具有優(yōu)異的化學(xué)穩(wěn)定性，它幾乎能耐所有無機酸和堿液、鹽的腐蝕。甚至上海原元康研發(fā)的這種復(fù)合陶瓷還能夠在一定程度上抵抗住氫氟酸類的腐蝕磨損。上海原元康實驗表明，即使上海原元康復(fù)合陶瓷與氫氟酸和硝酸的混合液接觸，也僅僅在復(fù)合陶瓷表面生成了一層薄薄的氧化硅，該致密的氧化硅層阻止了復(fù)合陶瓷本體被繼續(xù)氧化的進程，從而使得復(fù)合陶瓷抵抗氫氟酸和硝酸混合液的能力得以極大增強。
下圖復(fù)合陶瓷橢圓內(nèi)襯套的外表面包覆有一層鋁合金保護層，這是上海原元康受國家專利保護的專用于陶瓷內(nèi)襯套的結(jié)構(gòu)性優(yōu)化措施。采取該優(yōu)化工藝措施的優(yōu)勢在于：
復(fù)合陶瓷橢圓內(nèi)襯套工作于機筒內(nèi)部，而機筒金屬材料的線脹系數(shù)要大于復(fù)合陶瓷材料的線脹系數(shù)，將鋁合金包覆于襯套外層起到了線膨脹系數(shù)差異的緩沖作用。當(dāng)機筒的金屬材料受熱膨脹時就不會對復(fù)合陶瓷襯套產(chǎn)生直接的拉應(yīng)力，而當(dāng)機筒金屬材料冷卻至常溫時，因復(fù)合陶瓷的抗壓強度遠大于金屬材料的包覆壓力，故襯套不會受壓力而變形，或產(chǎn)生裂紋或被壓碎。
上海原元康選擇的復(fù)合陶瓷材料已經(jīng)全面考慮到擠出機對于熱傳導(dǎo)性能的特定要求，而相比較于全部制造材料均采用復(fù)合陶瓷的襯套，鋁合金包覆又可以大幅提升陶瓷內(nèi)襯套在襯入機筒后的熱傳導(dǎo)效率；方便在橢圓形陶瓷內(nèi)襯套的平面中心位置加工用于襯套襯入組合機筒后的定位螺絲孔加工。
相比較于全部制造材料均采用復(fù)合陶瓷的襯套，鋁合金包覆可以降低大約40%左右的陶瓷材料成本，為極端磨損擠出工況的市場大幅度應(yīng)用帶來了福音。與國外平行產(chǎn)品例如日本東洋鋼板公司（TOYO KOHAN）動輒10倍以上代價的陶瓷襯套型機筒相比較，上海原元康僅僅3倍左右代價的陶瓷襯套型機筒在深圳富士康公司的使用，其使用壽命是普通材料機筒的五倍甚至以上，擠出機運行成本大幅下降，足以證明鋁合金包覆型復(fù)合陶瓷內(nèi)襯套是用戶高性價比的選擇。
上海原元康生產(chǎn)的鋁合金包覆陶瓷內(nèi)襯套，可以幫助用戶一旦陶瓷襯套磨損后的自行簡單易行的更換；這個結(jié)構(gòu)性優(yōu)化措施還可以保護相對昂貴的復(fù)合陶瓷襯套在整個加工、運輸和安裝過程中的安全性。
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