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螺杆机筒磨损机理之粘连磨损

螺杆机筒的磨损指的是在正常的工作状态下的磨损。那些由于加工精度不符合要求(弯曲度或不同心度过大),或者是由于工艺上的原因,例如开冷车带来的螺杆和机筒的损害不属于本文讨论的范围,因为它们是可以避免的。而正常磨损却是无法避免的现象。

磨损是在显微镜下才能观察到的螺杆和机筒表面的逐步损耗。产生磨损的原因是在高温高压下挤出过程中螺杆和机筒之间的相对运动。另外一些因素,例如高温带来的氧化、聚合物分解产生的腐蚀性气体,熔料中各种无机填料的研磨作用等,它们都使得螺杆和机筒之间的磨损机理更佳复杂化。图12-1是对我国一根氮化钢螺杆磨损状况的实测记录,由图可见:磨损不仅仅发生在螺棱上,而且还发生在螺纹根径和螺棱的侧面上。这便充分证实了螺杆与机筒磨损机理的复杂性。

螺杆和机筒的磨损是下列机理的综合,根据加工塑料和其他条件的不同,某一机理可能会占据主导地位。


螺杆和机筒表面光洁度都在▽7以上,从外表看它是很光滑的。实际上它们都有1.25微米足有的表面粗糙度。由于撞击,变形的影响,用显微镜可以观察到表面粗糙度还要大一些。这就造成了点接触的条件。在高温和高压作用下,这些接触点产生很高的局部应力,并且相互粘连熔接在一起。由于螺杆和机筒的相对运动,这些溶解点脱落下来混入塑料中去,并在螺杆和机筒的表面形成凹坑和凸起,凸起点相互接触更进一步的加快了粘连磨损。


螺杆和机筒如果同样的材料、同样的热处理工艺便容易形成粘连磨损,这正是很多工厂采用不同的材料来制造螺杆和机筒的一个原因。当材料不同时,即使发生了熔接现象,她们也会沿着原料的分界面分开,从而比较容易保持螺杆和机筒表面的完整性。

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