Schnecken
Schnecken sind von entscheidender Bedeutung in Kunststoffverarbeitungsprozessen, da sie für das korrekte Aufschmelzen und Mischen des Materials verantwortlich sind. Ihr präzise gestaltetes Profil beeinflusst direkt die Leistung und Qualität des Produktionsprozesses, indem es den Materialfluss optimiert und Ausschuss reduziert.
Die Verwendung von Spezialstählen und Oberflächenbehandlungen verbessert die Lebensdauer und Leistung, wodurch eine lange Nutzungsdauer auch unter harten Betriebsbedingungen und bei der Verarbeitung korrosiver Materialien gewährleistet wird.
Profilen
Schneckesteigung und profil
Die Steigung der Wendel bestimmt den Abstand zwischen zwei Schneckenkämmen und ist entscheidend für die Steuerung der Vorschubgeschwindigkeit des Kunststoffmaterials und seiner Bewegung entlang der Schnecke. Form und Profil der Helix sollen das Mischen, Homogenisieren und gleichmäßige Erhitzen des Kunststoffmaterials während des Plastifizierungsprozesses fördern.
Höhe der Grate
Die Kammhöhe bezieht sich auf den vertikalen Abstand zwischen dem Boden des Gewindefurches und der Spitze der Kämme. Dieser Parameter beeinflusst das Mischvermögen des Kunststoffmaterials und den Plastifizierdruck im Prozess. Die Konizität des Kerns beschreibt die allmähliche Verkleinerung des Durchmessers des Kerns (des Inneren der Schnecke) über die Länge der Schnecke. Diese Gestaltung trägt zur Kontrolle der Erwärmung und des Mischens des Kunststoffmaterials während der Plastifizierung bei.
Mixer
Die Konfiguration und Funktionsweise des Mischers spielen eine entscheidende Rolle bei der Herstellung hochwertiger Kunststoffprodukte. Durch eine gezielte Gestaltung des Mischbereichs wird eine homogene Verteilung von Kunststoffgranulat und Additiven erreicht. Dies führt zu einer Verbesserung der Produktqualität.
Länge der Einzugs, Plastifizier und Kompressionszone
Diese Zonen dienen dazu, die Bewegung und das Verhalten des Kunststoffmaterials entlang der Schnecke während des Plastifizierprozesses zu kontrollieren. Länge und Profil dieser Zonen beeinflussen die Temperaturverteilung, die Aufschmelzung des Materials und den Plastifizierdruck.
Materialien
Die Stahllegierungen, aus denen Schrauben für den Einsatz in Kunststoffverarbeitungsmaschinen hergestellt werden, sind Nitrierstähle, Härtestähle und auch Edelstähle. Nachfolgend sind einige der am häufigsten verwendeten Legierungen aufgeführt:
Stahl 41CrAlMo7 - Werkstoff 1.8509
41CrAlMo7-Stahl ist eine Chrom-Molybdän-Stahllegierung, die in Hochtemperaturanwendungen, einschließlich Plastifizierschnecken für Extruder, verwendet wird. Seine mechanischen Eigenschaften wie Festigkeit und Härte sowie seine Beständigkeit gegenüber hohen Temperaturen machen es für extreme Arbeitsumgebungen geeignet, wie sie beispielsweise in Extrudern zur Harzplastifizierung vorkommen. Darüber hinaus bietet diese Stahlsorte eine gute Verschleiß- und Abriebfestigkeit und trägt so zur Langlebigkeit und Leistung der Plastifizierschnecken bei.
Stahl 34CrAlNi7 - Werkstoff 1.8550
Der Stahl 34CrAlNi7 ist eine Legierung aus Chrom, Aluminium und Nickel. Er zeichnet sich durch eine hohe Korrosionsbeständigkeit und Oxidationsbeständigkeit bei hohen Temperaturen aus. Dies macht ihn ideal für Anwendungen in Hochtemperaturumgebungen und aggressiven Atmosphären, wie beispielsweise für Plastifizierschnecken in der Kunststoffindustrie. Diese Legierung bietet eine Kombination aus mechanischer Festigkeit, Zähigkeit und Hitzebeständigkeit, was zur Langlebigkeit und Leistungsfähigkeit der Plastifizierschnecken unter anspruchsvollen Betriebsbedingungen beiträgt.
Stahl 31CrMoV9 - Werkstoff 1.8519
31CrMoV9-Stahl ist eine Speziallegierung, die mechanische Festigkeit und Härte kombiniert und in fortschrittlichen industriellen und mechanischen Anwendungen verwendet wird. Aufgrund der Kombination aus Festigkeit und Zähigkeit wird dieser Stahl in hochbeanspruchten mechanischen Bauteilen verwendet. Er ist mäßig schwer zu bearbeiten, eignet sich jedoch aufgrund seiner hohen Festigkeit und Härte für die Herstellung kritischer Bauteile, die eine hohe mechanische Leistung erfordern. 31CrMoV9 wird besonders wegen seiner hohen Ermüdungsbeständigkeit und seiner Fähigkeit, seine Eigenschaften auch in Umgebungen mit hohen Temperaturen beizubehalten, geschätzt.
Stahl K110 - Werkstoff 1.2379
K110-Stahl, auch bekannt als AISI D2, ist eine Werkzeugstahllegierung, die bemerkenswert widerstandsfähig gegen Verschleiß und Abrieb ist. Es wird häufig bei der Herstellung von Plastifizierschneckenspitzen und anderen Extruderteilen verwendet, die eine hohe Verschleißfestigkeit, Härte und Zähigkeit erfordern. Seine chemische Zusammensetzung umfasst Kohlenstoff (C), Chrom (Cr), Molybdän (Mo), Vanadium (V) und andere Elemente, die zu seinen hervorragenden mechanischen Eigenschaften beitragen. K110-Stahl wird besonders für seine Fähigkeit geschätzt, auch bei hohen Temperaturen eine gute Härte beizubehalten und so eine lange Lebensdauer und zuverlässige Leistung in rauen Arbeitsumgebungen zu gewährleisten.
Stahl AISI 420
AISI 420-Stahl ist eine martensitische Edelstahllegierung mit guter Beständigkeit gegen Korrosion, Verschleiß und plastische Verformung. Es wird häufig bei der Herstellung von plastifizierenden Schneckenteilen und anderen Extruderkomponenten verwendet. Aufgrund seiner mechanischen Eigenschaften, einschließlich Härte, Festigkeit und Bearbeitbarkeit, eignet es sich für Anwendungen, bei denen eine Kombination aus mechanischer Festigkeit und Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist. AISI 420-Stahl ist auch für seine Fähigkeit bekannt, vergütet zu werden, um eine optimale Härte zu erreichen, was ihn zu einer beliebten Wahl für eine Vielzahl industrieller Anwendungen macht.
Termische Behandlungen
Ionisches Nitrieren
Verwendung eines Gases, das ionisierten Stickstoff enthält (z. B. atomarer Stickstoff oder molekularer Stickstoff), in einer Vakuumkammer.
Gasnitrieren
Einwirkung eines stickstoffreichen Gasgemisches auf das metallische Material bei erhöhten Temperaturen.
Härten
Erhitzen des metallischen Werkstoffs auf eine hohe kritische Temperatur und anschließendes schnelles Abkühlen.
Hartmetallbeschichtungen auf den Schneckenkämmen
Um die Abriebfestigkeit der Schneckenkämme zu erhöhen, werden Hartmetalleinsätze mit unterschiedlichen chemischen Zusammensetzungen hergestellt, je nachdem, welches Ergebnis Sie erzielen möchten: Eine höhere Härte kann mit einer geringeren Schlagfestigkeit einhergehen, daher müssen Sie genau wissen, was Sie benötigen und welche Lösungen zur Auswahl. Das Material, aus dem der Zylinder hergestellt ist, beeinflusst auch die Wahl der Verstärkung der Kämme: Ein Bimetallzylinder ermöglicht die Verwendung von Schnecken mit besonders harten Verstärkungen, während ich bei einem nitrierten Zylinder weichere Legierungen verwenden muss, um die Schraubenkämme zu verstärken, um nicht zu riskieren, dass die Schnecke das Innere der Plastifizierungskammer „eingräbt“.
Nachfolgend finden Sie einige Beispiele für Beschichtungen, die zu den am häufigsten verwendeten gehören. Für andere Lösungen und Bedürfnisse kontaktieren Sie uns.
Stellite gr 12
Basis: Kobalt
Elemente: C – Cr – W
Härte: 44 – 48 HRC
Abriebfestigkeit: ●●●
Korrosionsbeständigkeit: ●●●
Colmonoy 56
Basis: Nickel
Elemente: C – Si – Cr – B – Fe
Härte: 52 – 56 HRC
Abriebfestigkeit: ●●●
Korrosionsbeständigkeit: ●●●
Colmonoy 83
Basis: Nickel + Wolfram
Elemente: C – Si – Cr – B – Fe
Härte: 56 – 60 HRC
Abriebfestigkeit: ●●●●●
Korrosionsbeständigkeit: ●●●●●
Casto TIG 5
Basis: Eisen
Elemente: Cr – V
Härte: 58 – 62 HRC
Abriebfestigkeit: ●●●●
Korrosionsbeständigkeit: ●●
