A bimetallisk skruetøndebærer et separat slidbestandigt legeringslag metallurgisk bundet til en stålbase - ikke en belægning, ikke en plettering. Skruer får PTA-svejset hardfacing ved 1,0-1,5 mm. Tønder får centrifugalstøbt foring ved 2,0-3,0 mm. Opgraderingen tjener sine omkostninger på slibende eller ætsende forbindelser og spilder penge på ren ufyldt harpiks.
En skrue kommer tilbage til vores fabrik med flyet lander afrundet. Kunden kører 30% glasfyldt nylon. Skruen er nitreret. Det varede fjorten måneder.
Den samme geometri i bimetallisk konstruktion, på den samme forbindelse, kommer tilbage til inspektion år senere og måler stadig i tolerance.
Det mellemrum er, hvad en bimetallisk skruetønde køber. Men kløften eksisterer kun, fordi forbindelsen er slibende. Kør ren PE gennem begge skruer, og du ville kæmpe med at skelne dem fra hinanden ved endt levetid - og du ville have spildt penge på opgraderingen.
Denne vejledning forklarer, hvad bimetallisk konstruktion er, hvordan den faktisk fremstilles (to forskellige processer, som de fleste artikler tager fejl), hvilke legeringskvaliteter betyder noget, og - den del, ingen andre skriver - hvornår opgraderingen er spild af dit budget.
Hurtigt svar
- Bimetalliskbetyder et slidbestandigt legeringslag metallurgisk bundet til en stålbase - ikke en belægning, ikke en plettering.
- Skrue og tønde er lavet forskelligt.Skruer får PTA-svejset hardfacing (1,0–1,5 mm). Tønder får centrifugalstøbt foring (2,0–3,0 mm).
- Køb det, når din blanding er slibende eller ætsende:glasfiber, mineralsk fyldstof, flammehæmmer, stiv PVC, genbrugsfoder.
- Spring det over for ren ufyldt harpiks.Nitreret håndterer naturlig PP, PE, PS og ABS til en brøkdel af prisen.
- Karakteren betyder mere end ordet.Spørg efter karakternavnet, lagtykkelsen og hårdheden.
1. Hvad er en bimetallisk skruetønde?
En bimetallisk skruetønde kombinerer to metaller, der udfører to forskellige job. Basisstålet giver strukturel styrke, udmattelsesbestandighed og dimensionsstabilitet. Et separat legeringslag, bundet til arbejdsfladerne, giver den slidstyrke og korrosionsbestandighed, som polymeren kræver.
"Bi" betyder to. De to metaller ersammensmeltet, ikke blandet. En blanding af metaller er en legering; en bimetallisk del holder sine to materialer i adskilte lag med en metallurgisk binding mellem dem.
Den skelnen er kommercielt vigtig. En forkromet tønde er ikke bimetallisk - plettering sidder på overfladen og kan flage. En nitreret tønde er ikke bimetallisk - nitrering diffunderer nitrogentildet eksisterende stål frem for at tilføje et nyt materiale. ENbimetallisk skruetøndetilføjer ægte legering, flere millimeter tyk, der bliver en del af komponenten.
Basisstålene
| Basisstål | Standard | Hvor det bruges |
|---|---|---|
| 38CrMoAlA | 1.8509 | Arbejdshesten nitrerer stål på tværs af Asien |
| 34CrAlNi7 | 1.8550 | Nitrider dybere og hårdere end 38CrMoAlA |
| 31CrMoV9 | 1.8519 | Høj styrke, god træthedsbestandighed |
| 42CrMo | AISI 4140 | Hård, bredt tilgængelig |
| SKD61 / SS316 | — | Høj temperatur og korrosionskritisk brug |
2. To forskellige processer: Screw vs Barrel
Det er her, de fleste artikler om dette emne går galt. De beskriver bimetalliske skruetønder, som om en proces fremstiller begge dele. To helt forskellige processer er involveret, og ved at vide, hvilken er det, fortæller du, om en leverandør rent faktisk producerer internt.
Skruen: PTA-svejsning (hardfacing)
PTA står forplasma overført lysbue. En plasmabrænder smelter legeringspulver og afsætter det på skruefladerne som en svejsestreng. Den aflejrede legering smelter metallurgisk sammen med basisstålet - dette er en svejsning, ikke en spray.
Efter svejsning går skruen tilbage til drejebænken. Den overdimensionerede hardfacing bliver bearbejdet ned til den endelige flyvegeometri og tolerance. Tilbage er en1,0 til 1,5 mmlag af slidstærk legering præcis der, hvor skruen rører tøndevæggen. Flyvelanderne er der, hvor en skrue bliver slidt, så det er hele pointen at sætte dem fast.
The Barrel: Centrifugalstøbning
Tøndeboringen får sin legering forbivandret centrifugalstøbning. Smeltet legering hældes i den roterende tøndelegeme; centrifugalkraften kaster den mod indervæggen, hvor den størkner som en tæt, jævn foring. Støbning under kontrolleret atmosfære holder porøsiteten ude og bindingslyden.
Resultatet er en2,0 til 3,0 mmlegeret foring ned langs hele boringslængden. Hvorfor tykkere end skruen? Geometri og økonomi. Boringen er den overflade, skruen løber imod i hele sin længde, og en tønde koster langt mere at udskifte end en skrue.
| Komponent | Behandle | Legeringslag | Hvad det beskytter |
|---|---|---|---|
| Skrue | PTA svejsning (hardfacing) | 1,0 – 1,5 mm | Flyvelander — den glidende kontaktflade |
| Tønde | Centrifugalstøbning | 2,0 – 3,0 mm | Fuld boring — overfladen skruen løber imod |
En praktisk test for leverandører.Bed dem om at beskrive, hvordan de påfører legeringen på skruen, og hvordan de påfører den på cylinderen. En rigtig producent nævner to forskellige processer uden at tøve. Et handelsfirma giver dig et vagt svar om "coating".
3. Bimetallisk vs nitreret: Hvad ændrer sig faktisk
Nitrering diffunderer nitrogen ind i stålets overflade, hvilket skaber en hård kasse. Der tilføjes ikke nyt materiale. Sagen kører0,4 til 0,7 mmdyb, og overfladen når nogenlunde HV 850–950 på 38CrMoAlA.
Den sag er virkelig hård. Dens svaghed er, at den er tynd, og den er kemisk begrænset.
| Ejendom | Nitreret | Bimetallisk |
|---|---|---|
| Lagtype | Diffuseret etui (ingen tilføjet materiale) | Tilsat legering, metallurgisk bundet |
| Skrue lag dybde | 0,4 – 0,7 mm | 1,0 – 1,5 mm |
| Tøndelagsdybde | 0,4 – 0,7 mm | 2,0 – 3,0 mm |
| Overflade hårdhed | HV 850 – 950 | HRC 50 – 62 (karakterafhængig) |
| Slidstyrke | Moderat | Høj til fremragende |
| Korrosionsbestandighed | Begrænset | God til fremragende (karakterafhængig) |
| Relativ omkostning | 1,0× | Højere - legering og proces øger begge omkostninger |
| Bedste pligt | Ren, ufyldt harpiks | Fyldt, ætsende eller genbrugsfoder |
Når slibende fyldstof skærer gennem en nitridkasse, sidder blødere kernestål nedenunder og eroderer hurtigt. Det er grunden til, at nitriderede dele på glasfyldte forbindelser ikke nedbrydes yndefuldt - de holder stand og fejler derefter hurtigt.
Et bimetallisk lag har millimeters dybde at give. Det slides langsomt ned, og slidhastigheden forbliver nogenlunde lineær. Den dybde er der, hvor slidstyrken lever - og det er grunden til, at levetiden på slibemidler skiller så skarpt mellem de to konstruktioner.
4. Legeringskvaliteterne - Spørg efter nummeret
De fleste leverandører beskriver deres legering som "nikkel-baseret" eller "wolframcarbid." Det siger dig næsten ingenting. Ni60 og Colmonoy 83 er begge nikkelbaserede, og de præsterer meget forskelligt.
Skruebelægningslegeringer (PTA-svejset)
| Legering | Sammensætning | Anti-slid | Anti-korrosion | Hårdhed |
|---|---|---|---|---|
| Ni60 | Ni+Cr+Fe+Si | ★★★ | ★★★★ | HRC 56–62 |
| Colmonoy 56 | Ni+Cr+Si+Fe | ★★★ | ★★★★ | HRC 53–58 |
| Colmonoy 83 | Ni+Wc+Cr+C | ★★★★ | ★★★★ | HRC 50-55 |
Tøndestøbelegeringer (centrifugalstøbt)
| Legering | Sammensætning | Anti-slid | Anti-korrosion | Hårdhed | Max Temp |
|---|---|---|---|---|---|
| EJS01 | Fe+Ni+Cr+B | ★★★ | ★★ | HRC 58–62 | ≤ 400°C |
| EJS02 | Ni+Cr+Co+B | ★★ | ★★★ | HRC 50-58 | ≤ 450°C |
| EJS03 | Ni+Cr+Co+V+B | ★★★ | ★★★ | HRC 55-60 | ≤ 450°C |
| EJS04 | Ni+Wc+Cr+B | ★★★★ | ★★★ | HRC 55-60 | ≤ 600°C |
Detaljen, der rejser folk op
Se på Colmonoy 83. Dens hårdhed lyderHRC 50-55 — sænkeend Ni60 ved HRC 56–62. Alligevel har Colmonoy 83 den bedste anti-slid-vurdering.
Hårdhed og slidstyrke er ikke den samme egenskab. Høj overfladehårdhed modstår fordybninger; slidstyrke mod slibende fyldstof kommer fra hårdmetalpartikler indlejret i legeringen. Colmonoy 83 bærer wolframcarbid ("Wc" i sin sammensætning). Disse indlejrede hårdmetalpartikler gør arbejdet mod glasfiber, mineral og grus i genbrug, og matrixen omkring dem kan være blødere uden at skade resultatet.
Så når en leverandør citerer din hårdhed alene, angiver de det forkerte tal. Spørg efter sammensætningen.
Tilpasning af karakteren til sammensætningen
| Din forbindelse | Skruelegering | Tøndelegering | Hvorfor |
|---|---|---|---|
| Glasfibernylon, mineralfyldt | Colmonoy 83 | EJS01 eller EJS04 | Wolframcarbid klarer sliddet |
| Stiv PVC | Ni60 eller Colmonoy 56 | EJS02 eller EJS03 | HCl korrosionsledninger, ikke slid |
| Genanvendt / post-consumer foder | Colmonoy 83 | EJS01 eller EJS04 | Korn og metalpartikler fungerer som sandpapir |
| Flammehæmmende forbindelser | Colmonoy 56 | EJS02 eller EJS03 | Kemisk aggressive pakker |
| Tekniske højtemperaturpolymerer | Colmonoy 83 | EJS04 | EJS04 tåler op til omkring 600°C |
| Rengør PP, PE, PS, ABS | Nitrering er nok | Ingen slid, ingen korrosion - spar pengene | |
5. Når det betaler sig
Fem forhold begrunder opgraderingen. Enhver af dem er normalt nok.
- Slibende fyldstoffer.Glasfiber, calciumcarbonat, talkum, mineralforstærkning. Disse skærer en nitridkasse ligesom sandpapir skærer nåletræ.
- Ætsende kemi.Stiv PVC frigiver HCl, når det nedbrydes. Mange flammehæmmende pakker er kemisk aggressive. Fluoropolymerer angriber stål direkte.
- Genanvendt og post-consumer foder.Genslibning bærer grus, metalfinter og uforudsigelig forurening - det mest slibende materiale, de fleste processorer kører.
- Høj gennemstrømning, hvor nedetid gør ondt.Hvis et skrueskift koster tre dages produktion, skifter økonomien mod den del, der skal skiftes sjældnere.
- Slidhistorik siger, at nitreret var det forkerte kald.En nitreret del, der blev slidt hurtigt ud på dit stof, fortæller dig noget. Udskiftningen er det billigste tidspunkt at rette specifikationen på.
Sagen om de samlede ejeromkostninger er ligetil. Bimetallic koster mere på forhånd. Ved slibende drift sænker den forlængede levetid for skruetønder prisen pr. driftstime under nitreret, normalt inden for den første udskiftningscyklus. Det nøjagtige regnestykke afhænger af din harpiks, fyldstoffyldning, gennemstrømning og hvad en times nedetid koster din linje - hvilket er grunden til, at enhver leverandør, der citerer en universel levetidsmultiplikator uden at spørge om din forbindelse, gætter.
6. Når du IKKE bør købe Bimetallisk
Ingen konkurrent skriver dette afsnit. Læs det alligevel - det kan spare dig penge.
Rene, ufyldte harpikser behøver ikke bimetal.Hvis du kører naturligt PP, PE, PS eller ABS uden slibende fyldstof og uden ætsende additiv, vil en nitreret skrue og tønde i 38CrMoAlA tjene dig godt og koste langt mindre. Den bimetalliske beskyttelse sidder inaktiv. Du betalte for rustning mod en fjende, der aldrig dukker op.
Lavt gennemløb eller intermitterende linjer.Hvis maskinen kører et par timer om ugen, ophobes sliddet langsomt uanset konstruktion. Tilbagebetalingsperioden strækker sig forbi det punkt, hvor det giver mening.
Når det virkelige problem er noget andet.For tidligt slid kommer nogle gange fra en forkert justeret skrue, en bøjet aksel, forurening i råmaterialet eller en proces, der kører langt over designtemperaturen. Bimetallisk konstruktion vil ikke løse nogen af dem - den vil bare slides langsommere, mens den underliggende fejl fortsætter. Diagnostiser før du opgraderer.
Ærlige leverandører vil fortælle dig dette. Spørg en producent, om din forbindelse berettiger bimetallic, og vær opmærksom på, om de spørger, hvad du rent faktisk kører, før du svarer.
7. Sådan bekræfter du, at du rent faktisk har modtaget bimetallic
Ordet "bimetal" optræder på mange fakturaer. Legeringen vises ikke altid på delen. Fire checks beskytter dig.
Verifikationstjekliste
- Spørg om legeringsgraden skriftligt på tilbuddet.Ikke "nikkel-baseret legering" - klassenavnet. Ni60, Colmonoy 56, Colmonoy 83, eller producentens egen betegnelse med offentliggjort sammensætning.
- Spørg skriftligt til lagtykkelsen.Skruebelægningen skal være 1,0-1,5 mm. Tøndeforing skal være 2,0–3,0 mm. En leverandør, der citerer 0,5 mm på en tønde, sælger dig noget andet.
- Anmod om materialecertifikatet for basisstålet.Hvert parti skal have et mølletestcertifikat, der viser kemi og mekaniske egenskaber. Krydstjek varmenummeret.
- Ved den første ordre, få et prøvestykke analyseret.Et metallurgisk laboratorium kan dele en kupon og bekræfte lagtykkelse, legeringskemi og bindingskvalitet. Omkostningerne er trivielle i forhold til en beholder med skruer.
En producent, der bygger bimetal internt, besvarer alle fire uden friktion. EJS leverer en kontrolrapport og et materialecertifikat med hver skruetønde og stempler et sporbart identifikationsnummer på hver del under produktionen. Tøven på nogen af disse punkter er værd at bemærke.
8. Sådan specificeres et tilbud
Skruetønder er tæt på 100% tilpassede dele. Der findes ingen listepris - en producent bygger tilbuddet ud fra dine detaljer, så kvaliteten af din forespørgsel bestemmer kvaliteten af svaret.
Send disse seks varer og et seriøst fabrikstilbud inden for en arbejdsdag:
- Maskinfabrikat og model.Dele bygges pr. tegning eller pr. maskinmærke og kode.
- Skruediameter, L/D-forhold og samlet længde.
- Din sammensætning, ærligt sagt."PP" og "PP med 25% talkum plus 15% genslibning" er forskellige slidproblemer med forskellige legeringssvar. Denne ene linje driver metallurgianbefalingen mere end noget andet, du sender.
- Proces temperaturområde.Tøndelegeringer dækker ved forskellige grænser — EJS01 ved omkring 400°C, EJS04 ved omkring 600°C.
- Tegning, hvis du har en.Uden tegning, send produktfotos plus større dimensioner - diameter, længde, flangedetaljer.
- Nybyggeri eller udskiftning?For en udskiftning, slidmål og fotos af den slidte del lader fabrikken vurdere, om renovering slår ny fremstilling.
EJS har fremstillet skruer og tønder på sin Zhoushan-fabrik siden 1992 og bygger bimetallisk konstruktion internt - PTA-svejsning til skruer, centrifugalstøbning til tønder - på tværs af enkeltskruer (Ø12-500 mm), parallel tvilling, konisk tvilling, injektion og gummigeometrier. Produktionen kører 20 til 70 dage efter tegningsbekræftelse, med et års garanti på ren plast.
9. Ofte stillede spørgsmål
Hvad er en bimetallisk skruetønde lavet af?
En bimetallisk skruetønde kombinerer en stålbase med et separat slidbestandigt legeringslag bundet til arbejdsfladerne. Almindelige basisstål omfatter 38CrMoAlA, 34CrAlNi7, 31CrMoV9 og 42CrMo. Legeringslaget på skruer er typisk Ni60, Colmonoy 56 eller Colmonoy 83, påført ved PTA-svejsning i 1,0 til 1,5 mm tykkelse. Legeringslaget inde i tønder er en nikkel- eller jernbaseret støbelegering, påført ved centrifugalstøbning ved 2,0 til 3,0 mm. De to materialer forbliver i adskilte lag med en metallurgisk binding mellem dem.
Hvor meget længere holder en bimetallisk skruetønde end nitreret?
Lang nok til at have betydning på slibende forbindelser, og ikke lang nok til at have betydning på rene. På glasfyldt, mineralfyldt eller genbrugsfoder er forskellen i levetid væsentlig, fordi nitridkassen kun er 0,4 til 0,7 mm dyb, mens bimetallisk giver 1,0 til 1,5 mm på skruen og 2,0 til 3,0 mm i tønden, i et hårdere og mere kemisk modstandsdygtigt materiale. På ren ufyldt harpiks kan begge konstruktioner køre i årevis, og opgraderingen tjener lidt. Enhver leverandør, der citerer en fast multiplikator uden at spørge, hvad du behandler, gætter.
Er en bimetallisk skruetønde det samme som en forkromet?
Nej. Forkromning afsætter et tyndt lag på overfladen, som kan flage af under termisk cykling og mekanisk belastning. Bimetallisk konstruktion smelter flere millimeter legering til basisstålet gennem svejsning eller støbning, så laget bliver en del af komponenten og kan ikke skrælle. Forkromning tjener specifikke formål såsom frigørelse og mild korrosionsbeskyttelse, men det er ikke en slidløsning til slibende forbindelser.
Kan en bimetallisk skrue repareres, når den er slidt?
Ja, i mange tilfælde. En slidt bimetallisk skrue kan gensvejses med frisk PTA hardfacing og genbearbejdes tilbage til original geometri. En slidt tøndeboring kan ombores og genfores ved centrifugalstøbning. Renovering beholder den originale aksel, kilegang, aksel og hus, hvilket ofte gør det til den økonomiske vej, når OEM-delen udgås, eller leveringstiden er lang. Send billeder og slidmål for at få en istandsættelse-eller-udskiftningsvurdering.
Skal jeg bruge bimetal til skruen, tønden eller begge dele?
Begge dele, i de fleste tilfælde, fordi de bæres som et par. Frigang mellem flyvelandingen og boringen er en systemegenskab. En ny bimetallisk skrue inde i en slidt overdimensioneret boring kører stadig med forstørret spillerum, så output forbliver lavt, og den nye skrue slides mod en uregelmæssig overflade. Hvis du opgraderer den ene, mål den anden. Udskiftning af kun halvdelen af slidparret overfører problemet til den nye del.
Fungerer en bimetallisk skruetønde til PVC?
Ja, men legeringskvaliteten betyder mere end etiketten. Stiv PVC er et korrosionsproblem, før det er et slidproblem, fordi polymeren frigiver hydrogenchlorid, når den nedbrydes. Det betyder, at du vil have en korrosionsdrevet legering: Ni60 eller Colmonoy 56 på skruen, og EJS02 eller EJS03 i løbet. En wolframkarbidkvalitet som Colmonoy 83 er bygget til slid og er ikke det rigtige svar til PVC, medmindre sammensætningen også bærer tungt fyldstof.
Hvad er temperaturgrænsen for en bimetallisk tønde?
Det afhænger af støbelegeringen, og det varierer fra omkring 400 til 600 grader Celsius. EJS01 er vurderet til omkring 400. EJS02 og EJS03 når omkring 450. EJS04, wolframkarbidkvaliteten, tåler op til omkring 600. Hvis din proces kører varmt, bliver temperaturgrænsen en gating-specifikation, så fortæl din producent de faktiske zonetemperaturer i stedet for designværdierne.
Kan EJS levere bimetalliske skruetønder til min maskine?
Ja. EJS fremstiller bimetalliske skruer og tønder in-house, med PTA-svejset hardfacing på skruer og centrifugalstøbt foring i tønder, til enkeltskrue, parallel tvilling, konisk tvilling, sprøjtestøbning og gummigeometrier. Dele bygges pr. tegning eller omvendt ud fra maskinmodel og kode, når der ikke findes nogen tegning. Tilbud følger inden for en arbejdsdag, når specifikationen er klar.
