A биметален винтов варелноси отделен слой от устойчива на износване сплав, металургично свързан към стоманена основа - не покритие, не обшивка. Винтовете получават PTA-заварена твърда наварка на 1,0–1,5 mm. Цевите получават центробежно лята облицовка на 2,0–3,0 mm. Надграждането печели цената си от абразивни или корозивни съединения и губи пари за чиста незапълнена смола.
Винт пристига обратно в нашата фабрика със закръглени полета. Клиентът използва 30% найлон със стъкло. Винтът е азотиран. Продължи четиринадесет месеца.
Същата геометрия в биметална конструкция, на същото съединение, се връща за проверка години по-късно и все още измерва в толеранс.
Тази празнина е това, което купува биметален винтов варел. Но празнината съществува само защото съединението е абразивно. Прекарайте чист PE през двата винта и ще се затрудните да ги различите в края на живота — и ще пропилеете пари за надстройката.
Това ръководство обяснява какво е биметална конструкция, как всъщност се произвежда (два различни процеса, които повечето статии грешат), кои степени на сплав имат значение и — частта, която никой друг не пише — кога надграждането е загуба на вашия бюджет.
Бърз отговор
- Биметалниозначава слой от устойчива на износване сплав, металургично свързан към стоманена основа — не покритие, не обшивка.
- Винтът и цевта са направени по различен начин.Винтовете получават PTA заварена твърда наварка (1,0–1,5 mm). Цевите получават центробежно лята облицовка (2,0–3,0 mm).
- Купете го, когато вашето съединение е абразивно или корозивно:стъклени влакна, минерален пълнител, забавител на горенето, твърд PVC, рециклиран фураж.
- Пропуснете го за чиста незапълнена смола.Азотираните се справят с естествен PP, PE, PS и ABS на малка част от цената.
- Оценката е по-важна от думата.Попитайте за името на класа, дебелината на слоя и твърдостта.
1. Какво е биметален винтов варел?
Биметален винтов варел съчетава два метала, които вършат две различни задачи. Основната стомана осигурява структурна здравина, устойчивост на умора и стабилност на размерите. Отделен слой от сплав, свързан към работните повърхности, осигурява устойчивостта на износване и устойчивостта на корозия, изисквани от полимера.
„Би“ означава две. Двата метала саслято, не смесено. Смес от метали е сплав; биметалната част поддържа двата си материала в отделни слоеве с металургична връзка между тях.
Това разграничение е от търговско значение. Хромираната цев не е биметална - покритието стои на повърхността и може да се лющи. Азотираната цев не е биметална - азотирането дифундира азотвсъществуващата стомана вместо добавяне на нов материал. Абиметален винтов варелдобавя истинска сплав с дебелина няколко милиметра, която става част от компонента.
Основните стомани
| Основна стомана | Стандартен | Къде се използва |
|---|---|---|
| 38CrMoAlA | 1.8509 | Работният кон за азотиране на стомана в Азия |
| 34CrAlNi7 | 1.8550 | Нитриди по-дълбоки и по-твърди от 38CrMoAlA |
| 31CrMoV9 | 1.8519 | Висока якост, добра устойчивост на умора |
| 42CrMo | AISI 4140 | Здрав, широко достъпен |
| SKD61 / SS316 | — | Работа при висока температура и критична корозия |
2. Два различни процеса: винт срещу варел
Ето къде повечето статии по тази тема грешат. Те описват биметални винтови варели, сякаш един процес прави и двете части. Включени са два напълно различни процеса и знанието кой е кой ви казва дали даден доставчик действително произвежда вътрешно.
Винтът: PTA заваряване (наваряване)
PTA означавадъга с плазмен трансфер. Плазмената горелка разтопява прах от сплав и го отлага върху плъзгача на винта като заваръчен шев. Отложената сплав се слива металургично с основната стомана - това е заварка, а не спрей.
След заваряване винтът се връща в струга. Извънгабаритната твърда наварка се обработва до крайната геометрия на полета и толеранс. Това, което остава, е a1,0 до 1,5 ммслой от устойчива на износване сплав точно там, където винтът докосва стената на цевта. Полетът се приземява там, където винтът се износва, така че твърдата им наварка е целият смисъл.
Цевта: центробежно леене
Отворът на цевта получава своята сплавхоризонтално центробежно леене. Разтопената сплав се излива в тялото на въртящия се варел; центробежната сила го хвърля срещу вътрешната стена, където се втвърдява като плътна, равномерна подплата. Леенето при контролирана атмосфера предпазва порьозността и здравината на връзката.
Резултатът е а2,0 до 3,0 ммоблицовка от сплав по цялата дължина на отвора. Защо по-дебел от винта? Геометрия и икономика. Отворът е повърхността, срещу която винтът се движи по цялата си дължина, а смяната на цевта струва много повече от един винт.
| Компонент | Процес | Слой от сплав | Какво защитава |
|---|---|---|---|
| Винт | PTA заваряване (наваряване) | 1,0 – 1,5 мм | Полетно кацане — плъзгаща се контактна повърхност |
| варел | Центробежно леене | 2,0 – 3,0 мм | Пълен отвор — повърхността, срещу която се движи винтът |
Практически тест за доставчици.Помолете ги да опишат как нанасят сплавта върху винта и как я нанасят върху цевта. Истинският производител назовава два различни процеса, без да се колебае. Търговска компания ви дава един неясен отговор относно "покритие".
3. Биметални срещу азотирани: какво всъщност се променя
Азотирането дифундира азот в повърхността на стоманата, създавайки твърд корпус. Не се добавя нов материал. Случаят тече0,4 до 0,7 ммдълбоко, а повърхността достига приблизително HV 850–950 на 38CrMoAlA.
Този случай е наистина тежък. Неговата слабост е, че е тънък и е химически ограничен.
| Собственост | Азотиран | Биметални |
|---|---|---|
| Тип слой | Дифузен калъф (без добавен материал) | Добавена сплав, металургично свързана |
| Дълбочина на винтовия слой | 0,4 – 0,7 мм | 1,0 – 1,5 мм |
| Дълбочина на цевния слой | 0,4 – 0,7 мм | 2,0 – 3,0 мм |
| Твърдост на повърхността | HV 850 – 950 | HRC 50 – 62 (в зависимост от степента) |
| Устойчивост на абразия | Умерен | Висока до отлична |
| Устойчивост на корозия | Ограничен | Добър до отличен (в зависимост от оценката) |
| Относителна цена | 1,0× | По-високо — и сплавта, и процесът добавят цена |
| Най-добро задължение | Чиста, незапълнена смола | Напълнени, корозивни или рециклирани фуражи |
След като абразивният пълнител прореже корпуса от нитрид, по-меката стомана седи отдолу и ерозира бързо. Ето защо азотираните части на смеси със стъклен пълнеж не се разграждат елегантно - те издържат, след което бързо се повреждат.
Биметалният слой има милиметри дълбочина, за да даде. Износва се бавно и степента на износване остава приблизително линейна. Тази дълбочина е мястото, където съществува устойчивостта на износване - и това е причината експлоатационният живот на абразивните съединения да се разделя толкова рязко между двете конструкции.
4. Класовете на сплавите — попитайте за номера
Повечето доставчици описват своята сплав като "базирана на никел" или "волфрамов карбид". Това не ви говори почти нищо. Ni60 и Colmonoy 83 са базирани на никел и се представят много различно.
Сплави за наваряване на винтове (PTA-заварени)
| Сплав | Състав | Против износване | Антикорозионна | твърдост |
|---|---|---|---|---|
| Ni60 | Ni+Cr+Fe+Si | ★★★ | ★★★★ | HRC 56–62 |
| Колмоной 56 | Ni+Cr+Si+Fe | ★★★ | ★★★★ | HRC 53–58 |
| Колмоной 83 | Ni+Wc+Cr+C | ★★★★ | ★★★★ | HRC 50–55 |
Сплави за леене на варели (центробежно отлети)
| Сплав | Състав | Против износване | Антикорозионна | твърдост | Макс. темп |
|---|---|---|---|---|---|
| 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 |
Детайлът, който спъва хората
Погледнете Colmonoy 83. Твърдостта му се четеHRC 50–55 — по-нискаотколкото Ni60 при HRC 56–62. Въпреки това Colmonoy 83 носи най-високата оценка за устойчивост на износване.
Твърдостта и устойчивостта на абразия не са едно и също свойство. Високата твърдост на повърхността издържа на вдлъбнатини; устойчивостта на износване срещу абразивен пълнител идва от карбидни частици, вградени в сплавта. Colmonoy 83 носи волфрамов карбид ("Wc" в неговия състав). Тези вградени карбидни частици вършат работата срещу стъклени влакна, минерали и песъчинки в рециклирания материал, а матрицата около тях може да бъде по-мека, без да навреди на резултата.
Така че, когато доставчик цитира само вашата твърдост, той цитира грешно число. Попитайте за композицията.
Съпоставяне на степента със съединението
| Вашето съединение | Винтова сплав | Сплав на цевта | защо |
|---|---|---|---|
| Найлон от стъклени влакна, минерален пълнеж | Колмоной 83 | EJS01 или EJS04 | Волфрамовият карбид се справя с абразията |
| Твърдо PVC | Ni60 или Колмоной 56 | EJS02 или EJS03 | HCl води до корозия, а не до абразия |
| Рециклиран/постконсумиран фураж | Колмоной 83 | EJS01 или EJS04 | Песъчинките и металните частици действат като шкурка |
| Огнеупорни съединения | Колмоной 56 | EJS02 или EJS03 | Химически агресивни опаковки |
| Високотемпературни технически полимери | Колмоной 83 | EJS04 | EJS04 издържа до около 600°C |
| Почистете PP, PE, PS, ABS | Азотирането е достатъчно | Без абразия, без корозия — спестете парите | |
5. Когато се изплаща
Пет условия оправдават надграждането. Всеки един от тях обикновено е достатъчен.
- Абразивни пълнители.Стъклени влакна, калциев карбонат, талк, минерална армировка. Те режат корпус от нитрид, както шкурка реже иглолистна дървесина.
- Корозивна химия.Твърдият PVC освобождава HCl, докато се разгражда. Много огнезащитни опаковки са химически агресивни. Флуорополимерите атакуват директно стоманата.
- Рециклиран и следконсумационен фураж.Regrind носи песъчинки, метални частици и непредсказуемо замърсяване - най-абразивният материал, който повечето процесори използват.
- Висока производителност там, където престоят вреди.Ако смяната на винта струва три дни производство, икономиката се измества към частта, която трябва да се сменя по-рядко.
- Историята на износването казва, че азотирането е грешното решение.Азотирана част, която се износи бързо на вашето съединение, ви говори нещо. Смяната е най-евтиният момент за оправяне на спецификацията.
Случаят с общата цена на притежание е ясен. Биметалните разходи са по-предварителни. При работа с абразив, удълженият живот на цилиндъра на винта намалява цената на работен час под азотиран, обикновено в рамките на първия цикъл на смяна. Точната математика зависи от вашата смола, зареждането на пълнителя, пропускателната способност и колко един час престой струва вашата линия - поради което всеки доставчик, който цитира универсален множител на живота, без да пита за вашето съединение, предполага.
6. Кога НЕ трябва да купувате биметални
Никой конкурент не пише този раздел. Прочетете го все пак - може да ви спести пари.
Чистите смоли без пълнеж не се нуждаят от биметални.Ако работите с естествен PP, PE, PS или ABS без абразивен пълнител и без корозивни добавки, азотиран винт и цилиндър от 38CrMoAlA ще ви служат добре и ще струват много по-малко. Биметалната защита не работи. Платили сте за броня срещу враг, който никога не се появява.
Линии с ниска производителност или прекъсвания.Ако машината работи няколко часа седмично, износването се натрупва бавно, независимо от конструкцията. Периодът на изплащане се простира отвъд точката, в която има смисъл.
Когато истинският проблем е нещо друго.Преждевременното износване понякога идва от неправилно подравнен винт, огънат вал, замърсяване в суровината или процес, протичащ много над проектната температура. Биметалната конструкция няма да поправи нито едно от тях — просто ще се износва по-бавно, докато основната грешка продължава. Диагностицирайте, преди да надстроите.
Честните доставчици ще ви кажат това. Попитайте производителя дали вашето съединение оправдава биметалното и обърнете внимание дали те питат какво всъщност използвате, преди да отговорите.
7. Как да проверите дали наистина сте получили биметален
Думата "биметален" се появява на много фактури. Сплавта не винаги се появява върху детайла. Четири проверки ви защитават.
Контролен списък за проверка
- Поискайте писмено марката на сплавта в офертата.Не „сплав на базата на никел“ — името на марката. Ni60, Colmonoy 56, Colmonoy 83 или собствено обозначение на производителя с публикуван състав.
- Попитайте писмено за дебелината на слоя.Наваряването на винтовете трябва да бъде 1,0–1,5 mm. Обшивката на цевта трябва да бъде 2,0–3,0 mm. Доставчик, предлагащ 0,5 mm на варел, ви продава нещо друго.
- Поискайте сертификат за материал за основната стомана.Всяка партида трябва да носи сертификат за изпитване на мелница, показващ химичните и механичните свойства. Кръстосана проверка на топлинното число.
- При първата поръчка направете анализ на проба.Металургична лаборатория може да раздели купон и да потвърди дебелината на слоя, химическия състав на сплавта и качеството на връзката. Цената е тривиална срещу контейнер с винтове.
Производител, който изгражда биметални вътрешности, отговаря на всичките четири без триене. EJS доставя доклад от инспекция и сертификат за материал с всеки винтов цилиндър и подпечатва проследим идентификационен номер върху всяка част по време на производството. Заслужава да се отбележи колебанието по някоя от тези точки.
8. Как да определите оферта
Винтовите варели са почти 100% части по поръчка. Не съществува каталожна цена — производителят изгражда офертата от вашите специфики, така че качеството на вашето запитване определя качеството на отговора.
Изпратете тези шест артикула и сериозни фабрични оферти в рамките на един работен ден:
- Марка и модел на машината.Частите се изграждат по чертеж или по марка и код на машина.
- Диаметър на винта, съотношение L/D и обща дължина.
- Вашето съединение, честно казано."PP" и "PP с 25% талк плюс 15% повторно смилане" са различни проблеми с износването с различни отговори на сплавта. Този единствен ред стимулира препоръката за металургията повече от всичко друго, което изпращате.
- Температурен диапазон на процеса.Капачка на сплавите на цевта при различни граници — EJS01 при около 400°C, EJS04 при около 600°C.
- Рисуване, ако имате.Без чертеж, изпратете снимки на продукта плюс основни размери — диаметър, дължина, подробности за фланеца.
- Нова конструкция или подмяна?За подмяна измерванията на износването и снимките на износената част позволяват на фабриката да прецени дали обновяването е по-добро от новото производство.
EJS произвежда винтове и варели в своята фабрика в Zhoushan от 1992 г. и изгражда биметална конструкция в къщата — PTA заваряване за винтове, центробежно леене за варели — през единичен винт (Ø12–500 mm), паралелни двойни, конични двойни, инжекционни и гумени геометрии. Производството продължава от 20 до 70 дни след потвърждаване на чертежа, с едногодишна гаранция за чиста пластмаса.
9. Често задавани въпроси
От какво е направен биметален винтов варел?
Биметален винтов варел съчетава стоманена основа с отделен слой от устойчива на износване сплав, свързан към работните повърхности. Основните стомани включват 38CrMoAlA, 34CrAlNi7, 31CrMoV9 и 42CrMo. Слоят от сплав върху винтовете обикновено е Ni60, Colmonoy 56 или Colmonoy 83, нанесен чрез заваряване с PTA с дебелина от 1,0 до 1,5 mm. Слоят от сплав вътре в бъчвите е леярска сплав на основата на никел или желязо, нанесена чрез центробежно леене при 2,0 до 3,0 mm. Двата материала остават в различни слоеве с металургична връзка между тях.
Колко по-дълго издържа биметален винтов варел от азотиран?
Достатъчно дълго, за да има значение върху абразивни смеси, и недостатъчно дълго, за да има значение върху чисти. При пълнител със стъкло, минерален пълнеж или рециклиран фураж разликата в експлоатационния живот е значителна, тъй като корпусът от нитрид е с дълбочина само 0,4 до 0,7 mm, докато биметалният дава 1,0 до 1,5 mm на винта и 2,0 до 3,0 mm в цевта, в по-твърд и по-химически устойчив материал. На чиста незапълнена смола и двете конструкции могат да работят с години и надстройката печели малко. Всеки доставчик, който цитира фиксиран множител, без да пита какво обработвате, предполага.
Биметалната винтова цев същата ли е като хромираната?
Не. Хромираното покритие отлага тънък слой върху повърхността, който може да се отлепи при термичен цикъл и механично натоварване. Биметалната конструкция споява няколко милиметра сплав към основната стомана чрез заваряване или леене, така че слоят става част от компонента и не може да се отлепи. Хромирането служи за специфични цели като освобождаване и лека защита от корозия, но не е решение за износване на абразивни съединения.
Може ли биметален винт да бъде ремонтиран, когато се износи?
Да, в много случаи. Износен биметален винт може да бъде повторно заварен с прясна PTA твърда наварка и повторно машинно обработен обратно до оригиналната геометрия. Износен отвор на цевта може да бъде повторно пробит и облицован чрез центробежно леене. Обновяването запазва оригиналния вал, шпонковия канал, шейната и корпуса, което често го прави икономичен път, когато OEM частта е прекратена или времето за изпълнение е дълго. Изпратете снимки и измервания на износването, за да получите оценка за обновяване или замяна.
Имам ли нужда от биметал за винта, цевта или и двете?
И двете в повечето случаи, защото се носят като чифт. Хлабината между полета и отвора е свойство на системата. Нов биметален винт в износен извънгабаритен отвор все още работи с увеличен хлабина, така че производителността остава ниска и новият винт се износва срещу неравна повърхност. Ако надграждате едното, измерете другото. Смяната само на половината износваща се двойка прехвърля проблема върху новата част.
Работи ли биметален винтов варел за PVC?
Да, но класът на сплавта е по-важен от етикета. Твърдият PVC е проблем с корозията, преди да е проблем с абразията, тъй като полимерът отделя хлороводород, докато се разгражда. Това означава, че искате устойчива на корозия сплав: Ni60 или Colmonoy 56 на винта и EJS02 или EJS03 в цевта. Клас волфрамов карбид като Colmonoy 83 е създаден за абразия и не е правилният отговор за PVC, освен ако съединението не съдържа и тежък пълнител.
Каква е температурната граница на биметален варел?
Зависи от сплавта за отливане и варира от около 400 до 600 градуса по Целзий. EJS01 е оценен на около 400. EJS02 и EJS03 достигат около 450. EJS04, класът волфрамов карбид, толерира до около 600. Ако вашият процес работи горещо, температурната граница се превръща в стробираща спецификация, така че кажете на производителя действителните температури на зоната, а не проектните стойности.
Може ли EJS да достави биметални винтови варели за моята машина?
да EJS произвежда биметални винтове и варели вътрешно, с PTA заварена твърда наварка на винтове и центробежно отлята облицовка в варели, за единични винтове, паралелни двойни, конични двойни, леене под налягане и гумени геометрии. Частите се изграждат по чертеж или чрез обратно проектиране от модела на машината и кода, когато не съществува чертеж. Офертата следва в рамките на един работен ден след изясняване на спецификацията.
