Как очистить шнеки неразрушающим методом

Отделы технического обслуживания часто очищают шнеки неправильно, что приводит к серьезным повреждениям, требующим больших затрат.

Отделы технического обслуживания часто очищают шнеки неправильно, что приводит к серьезным повреждениям, требующим больших затрат. К сожалению, обычно для этой процедуры используется ацетиленовая горелка. Это огромная ошибка, потому что ацетиленовая горелка не только ухудшает физико-химические свойства основного металла шнека, но также оказывает непосредственно влияние на допуски механически обработанных шнеков.

В процессе изготовления шнеков из инструментальной стали основной металл проходит термообработку для повышения его твердости. Если тепло, выделяемое ацетиленовой горелкой, используется для удаления пластика с центрального вала шнека, то оно уничтожает преимущества отжига основного металла, т.е. уменьшает предел текучести стали в этой точке и увеличивает вероятность поломки шнека при вращении.

  

 

Приобретение зоной воздействия горелки устойчивого синего оттенка означает, что тепло вызвало металлургические изменения основного металла и снизило износостойкость в этой зоне шнека. Имеются даже примеры, когда использование горелки приводило к отделению защитного металлического покрытия от основного металла шнека.

Тепло, выделяемое ацетиленовой горелкой, приводит также к расширению металла шнека на стороне воздействия, что, в свою очередь, приводит к изгибанию шнека. Большинство пластифицирующих шнеков для экструдеров сделаны из высокопрочной стали 4140, произведенной с очень жесткими допусками. Как правило, допуски находятся в пределах ± 0,001 дюйма, а прямолинейность – в пределах ± 0,004 дюйма. Маловероятно, что после охлаждения шнек вернется к своей первоначальной прямолинейности.

Было бы лучше не использовать горелку, а провести продувку и очистку шнека сразу после использования, пока он остается равномерно прогретым после производственного цикла. При применении в условиях высокого давления, например, в производстве проводов, кабелей и пленки, можно использовать промышленные средства для продувки. При применении в условиях низкого давления в некоторых случаях вместо продувочного материала может быть достаточно использования полиэтилена высокой плотности (HDPE) фракционного плавления (индекс расплава – 0,35).

Количество необходимого материала для продувки или HDPE зависит от размера шнека. Например, для шнека диаметром 2 дюйма требуется около 10 фунтов материала, а для шнека диаметром 3,5 дюйма может потребоваться 33 фунта материала.

Для экструдеров диаметром не более 3,5 дюймов можно провести продувку, а затем выдвинуть шнек и тщательно очистить шнек и цилиндр. При использовании соответствующего оборудования шнеки и цилиндры диаметром до 6 дюймов продуваются и тщательно очищаются за 1 – 2 часа.

Иногда пластифицирующая установка для очень широкой литой пленки или линий производства слоистого пластика запрещает очистку шнека и цилиндра указанными способами. Для более крупных экструдеров при переналадке на другое изделие целесообразнее использовать промышленные средства для продувки. Выдвижения шнека при этом не требуется.

ПРАВИЛЬНАЯ ПРОДУВКА

Первый этап продувки шнека заключается в перекрытии потока обрабатываемой смолы, как правило, путем закрытия скользящего затвора в нижней части бункера для смолы. Затем скорость вращения шнека снижается до 15 – 25 оборотов в минуту, и он продолжает работать на этой скорости до тех пор, пока расплав не перестанет вытекать из головки.

Все зоны цилиндра должны быть установлены на температуру, приблизительно равную 400 F. После достижения этой температуры в зонах цилиндра можно начать продувку. В зависимости от типа экструзионного процесса может потребоваться демонтаж головки или элементов верхней части, чтобы уменьшить риск образования высокого давления на выходе из экструдера. Именно поэтому очень важно, чтобы в этой части процесса продувки участвовали два оператора. Один оператор должен находиться у панели управления, чтобы следить за скоростью вращения шнека и нагрузкой привода. Второй оператор должен следить за манометром напора, чтобы не допустить образования высокого давления в системе. Все это время шнек должен вращаться со скоростью 15 – 20 оборотов в минуту.

В случае применения головки низкого давления головка может оставаться на экструдере во время продувки до тех пор, пока процесс обработки смолы полностью не переключится на продувку смолы. Продувка должна продолжаться до тех пор, пока экструдат полностью не перейдет с процесса обработки смолы на продувку смолы. После завершения продувки головки необходимо остановить шнек для снятия головки, а конец шнека оставить открытым. После снятия головки можно перезапустить шнек и установить скорость вращения около 10 оборотов в минуту, чтобы выкачать остатки удаляемой смолы.

ИСПОЛЬЗОВАНИЕ ПОДХОДЯЩИХ ИНСТРУМЕНТОВ

Другой частой причиной повреждения шнеков во время очистки является использование стальных отверток, скребков или экстракторов для удаления пластика. Инструменты и очищающие материалы для безупречной очистки шнека и цилиндра немногочисленны и просты: термостойкие перчатки, защитные очки, латунный шпатель, латунная проволочная щетка, медная сетка, стеариновая кислота в виде хлопьев, электродрель, хлопчатобумажные обрезки и круглая латунная проволочная щетка, соответствующая внутреннему диаметру цилиндра, которая устанавливается на стержень длиной, равной длине цилиндра. 

После остановки экструзионного прессования с участием шнека во время процесса продувки смолы снимите шнек с машины. Для экструдеров с системой охлаждения шнека этот аппарат, состоящий из шлангов, поворотного блока и трубопровода, должен быть демонтирован до подсоединения шнекового экстрактора к редуктору экструдера.

Теперь для проведения очистки необходимо продвинуть шнек вперед с помощью шнекового экстрактора так, чтобы были видны четыре или пять витков шнека.

Удалите смолу из каналов шнека с помощью латунного шпателя и латунной проволочной щетки. После удаления смолы из открытой части шнека выдвиньте еще четыре-пять витков шнека с помощью шнекового экстрактора и продолжите процесс очистки. Таким образом, шнек можно выдвинуть на большую часть длины цилиндра.

После удаления большого количества остатков или HDPE с помощью латунного шпателя и латунной проволочной щетки, посыпьте хлопьями стеариновой кислоты центральный вал горячего шнека. (Стеариновую кислоту можно купить у поставщика смолы.) Затем используйте медную сетку для удаления всех остатков. После полировки всего винта медной сеткой проведите заключительную очистку до первоначального состояния, используя мягкие хлопчатобумажные обрезки. Это позволит гарантировать отсутствие загрязнений в следующем производственном цикле.

После полной очистки шнека можно отложить шнек в сторону и приступить к очистке цилиндра, либо поставить шнек на стойку до следующего использования. В случае передачи шнека на хранение его необходимо опрыскать легким маслом для предотвращения коррозии, например, WD-40 или PB Blaster, затем вытереть. Хромированные шнеки реже подвергаются коррозии во время хранения и не нуждаются в смазывании маслом.

ОЧИСТКА ЦИЛИНДРА

Очистка цилиндра – гораздо более легкий процесс, чем очистка винта, но не менее важный. Цилиндр готов к очистке при температуре цилиндра, установленной на 400 F. Сначала подготовьте инструмент для очистки. Для этого соберите круглую проволочную щетку, удлинительный стержень и электродрель. Затем оберните проволочную щетку медной сеткой.

Перед тем как вставить щетку и сетку в сборе в отверстие цилиндра, добавьте небольшое количество стеариновой кислоты. Можно также насыпать стеариновую кислоту на медную сетку, а затем вставить щетку и сетку в сборе в цилиндр. После помещения щетки и сетки в сборе внутрь цилиндра используйте электродрель для их вращения. Перемещайте электродрель вперед-назад до тех пор, пока она не начнет свободно двигаться. Для тщательной очистки отверстия может потребоваться дополнительное количество стеариновой кислоты.

После удаления щетки и сетки в сборе из цилиндра возьмите необходимое количество хлопчатобумажных обрезков и очистите ими внутреннюю часть цилиндра от остатков продукта и стеариновой кислоты. Проведите очистку в несколько приемов и заменяйте обрезки при необходимости до тех пор, пока они не будут полностью чистыми. Такой порядок очистки шнека и винта в сборе позволит обеспечить безупречную чистоту и подготовить их к следующему производственному циклу.