¿Cómo seleccionar los materiales adecuados para el cilindro y el tornillo?
Al seleccionar los materiales del cilindro y del tornillo en función de las características específicas de los plásticos que se procesan, el principio básico es: "Para la abrasión, elija bimetálico; para la corrosión, elija acero inoxidable; para aplicaciones generales, elija acero nitrurado; y para condiciones extremas, elija aleaciones en polvo". Debe hacer una comparación precisa en función de si el material contiene fibras de vidrio (lo que determina el requisito de resistencia al desgaste) y si genera gases corrosivos (lo que determina el requisito de resistencia a la corrosión). Evite estrictamente un enfoque de "talla única-para-todos" utilizando materiales estándar; hacerlo reducirá drásticamente la vida útil del equipo o reducirá la contaminación del producto.
Basándose en su experiencia como profesional de mantenimiento de equipos, las siguientes son estrategias de selección específicas adaptadas a diferentes características del plástico:
1. Condiciones de alta-abrasión: plásticos que contienen fibras de vidrio o cargas minerales
Al procesar plásticos reforzados-como PA (nylon), PBT o PC-que se han compuesto con fibras de vidrio, fibras de carbono o minerales, la acción de raspado abrasivo del material contra la superficie metálica es extremadamente intensa.
Punto débil: El acero nitrurado estándar (p. ej., 38CrMoAlA) carece de dureza suficiente y es propenso a desarrollar ranuras por abrasión. Esto conduce al estancamiento y degradación del material, e incluso puede provocar que fragmentos de metal se mezclen y contaminen el producto final.
Material recomendado: Tornillo/Barril bimetálico.
Proceso: se aplica una capa de carburo de tungsteno, aleación a base de-cobalto o aleación a base de níquel--normalmente de 2 a 3 mm de espesor- a un sustrato de acero aleado mediante fundición centrífuga o pulverización térmica.
Rendimiento: La dureza de la superficie puede alcanzar más de HRC60. La vida útil-resistente al desgaste es de 3 a 5 veces mayor que la del acero nitrurado estándar, lo que le permite resistir eficazmente el desgaste abrasivo-a largo plazo causado por las fibras de vidrio.
Escenarios aplicables: PA66 reforzado con fibra de vidrio-, PBT retardante de llama-, PP con relleno mineral-, etc.
2. Condiciones de alta-corrosión: plásticos que contienen cloro, flúor o materiales-sensibles al calor
Al procesar PVC, plásticos-retardantes de llama, fluoroplásticos (como PVDF) o ciertos materiales transparentes-de grado médico, los gases ácidos (por ejemplo, cloruro de hidrógeno) liberados durante la descomposición a alta-temperatura pueden corroer gravemente los componentes metálicos.
Punto débil: Los materiales de acero estándar son propensos a desarrollar manchas de óxido, lo que puede provocar variaciones de color y fragilidad en los productos terminados. Además, si se desprende una capa de cromado, se acelera la corrosión y contamina los productos transparentes. Materiales recomendados: Acero inoxidable o aleaciones-resistentes a la corrosión.
Grados: 9Cr18MoV (acero inoxidable martensítico) es la opción preferida; después del enfriamiento integral, alcanza una dureza de HRC 55–58, ofreciendo un equilibrio entre resistencia a la corrosión y resistencia al desgaste. Para aplicaciones de gama alta-, hay opciones disponibles de acero inoxidable 316L o aleaciones de titanio.
Ventajas: Elimina la contaminación por iones de hierro y presenta una fuerte resistencia a ácidos y álcalis, lo que lo hace especialmente adecuado para el procesamiento de productos transparentes-como los fabricados con PC o PMMA-que exigen una claridad de color excepcionalmente alta.
Nota: Para el procesamiento de PVC, además de seleccionar materiales-resistentes a la corrosión, lo ideal es que la estructura del tornillo tenga un diseño de transición-gradual para minimizar el calor cortante y evitar la descomposición del material.
