Perché l'estrazione dell'estruttore non si è ripristinata dopo aver sostituito gli elementi a vite?

In altri casi, la capacità produttiva migliora solo leggermente, mentre la coppia, la pressione di fusione o la qualità del prodotto rimangono instabili.

Ciò non significa necessariamente che gli elementi di ricambio siano difettosi. Una tramoggia a doppia vite funziona come un sistema completo. Gli elementi della vite devono lavorare insieme al cilindro, agli alberi, all'alimentatore, alla filiera e alle impostazioni di processo.

Se una di queste condizioni viene trascurata, la sostituzione dei soli elementi usurati potrebbe non ripristinare la capacità produttiva originale.

Di seguito sono riportati sette motivi comuni per cui la produzione dell'estrusore potrebbe rimanere al di sotto del livello previsto dopo la sostituzione degli elementi della vite.

Gli elementi della vite e il cilindro si usurano insieme.

Quando entrambe le superfici hanno operato per un lungo periodo, il diametro esterno della vite può diminuire mentre la sede del cilindro si allarga. La sostituzione dei soli elementi della vite ripristina un lato del gioco di lavoro, ma non ripristina la sede usurata del cilindro.

Se il cilindro è eccessivamente usurato, il gioco vite-cilindro potrebbe rimanere troppo elevato. Il materiale può quindi fluire all'indietro attraverso il gioco allargato invece di essere convogliato efficientemente verso la filiera.

I sintomi tipici includono:

• La produzione migliora solo leggermente dopo la sostituzione
• È ancora necessaria una maggiore velocità della vite
• La pressione di fusione rimane inferiore alle attese
• Il trasporto del materiale è instabile
• La coppia fluttua con un tasso di alimentazione stabile
• La qualità del prodotto cambia tra i lotti

Il cilindro dovrebbe quindi essere misurato nelle stesse zone di processo in cui gli vecchi elementi della vite hanno mostrato il maggior grado di usura.

Le aree di ispezione importanti includono:

• Zone di alimentazione e trasporto solidi
• Zone di impastamento e fusione
• Sezioni di alimentazione laterale
• Sezioni di inversione o di aumento della pressione
• Zone di lavorazione ad alto riempimento o ad alta fibra di vetro

L'installazione di nuovi elementi in un cilindro gravemente usurato può ridurre alcuni sintomi, ma di solito non può ripristinare completamente le prestazioni originali.

L'usura è spesso concentrata in una zona funzionale piuttosto che in un singolo elemento isolato.

Ad esempio, un blocco impastatore può mostrare il danno più visibile, ma anche gli elementi adiacenti potrebbero aver perso parte del loro diametro esterno originale e del profilo del bordo.

Se viene sostituito solo l'elemento più usurato, l'intera sezione di lavorazione potrebbe ancora presentare:

• Gioco eccessivo
• Geometria discontinua
• Riempimento del materiale non uniforme
• Intensità di miscelazione ridotta
• Sviluppo di pressione instabile

Questo problema è particolarmente importante nelle sezioni di impastamento, fusione e aumento della pressione, dove diversi elementi lavorano insieme come un gruppo funzionale.

La sostituzione parziale può essere efficace, ma il confine della sostituzione dovrebbe essere determinato tramite ispezione dimensionale piuttosto che solo dall'aspetto.

In alcuni casi, la sostituzione di un gruppo impastatore completo o di diversi elementi di trasporto adiacenti produce un risultato migliore rispetto alla sostituzione di un solo componente.

I nuovi elementi sono fabbricati vicino alle loro dimensioni originali previste, mentre gli elementi usati rimanenti potrebbero già presentare un'usura significativa.

Una grande differenza tra elementi nuovi e vecchi può creare cambiamenti bruschi nella geometria della vite.

Possibili conseguenze includono:

• Flusso del materiale non uniforme
• Concentrazione di pressione locale
• Cambiamenti nel tempo di permanenza
• Fusione instabile
• Continuità di trasporto ridotta
• Usura accelerata sui nuovi elementi

La compatibilità va oltre il diametro nominale della vite.

I seguenti parametri dovrebbero essere controllati:

• Diametro esterno effettivo
• Lunghezza dell'elemento
• Passo della vite
• Numero di spire
• Direzione sinistra o destra
• Angolo di impastamento
• Geometria della faccia terminale
• Profilo della scanalatura interna
• Lunghezza cumulativa di assemblaggio

Elementi che sembrano simili possono comunque produrre comportamenti di trasporto o miscelazione diversi.

Per i progetti di sostituzione OEM, disegni, campioni usati, elementi adiacenti e informazioni sull'albero dovrebbero essere valutati insieme.

Un set di viti modulare deve essere installato nella sequenza e nell'orientamento corretti.

Durante lo smontaggio, gli elementi possono essere mescolati, invertiti o installati con l'angolazione sbagliata. Un piccolo errore di configurazione può cambiare significativamente il modo in cui il materiale viene trasportato e lavorato.

Errori comuni di assemblaggio includono:

• Un elemento di trasporto installato nella direzione sbagliata
• Elementi sinistrorsi e destrorsi confusi
• Blocchi impastatori installati con l'angolazione di sfalsamento sbagliata
• Un elemento inverso posizionato in modo errato
• Spaziatori o elementi di tenuta omessi
• Elementi installati nella sequenza assiale sbagliata
• La disposizione originale della vite non registrata prima dello smontaggio

Una configurazione errata può causare:

• Produzione ridotta
• Pressione di ritorno eccessiva
• Carico motore più elevato
• Fusione prematura
• Ventilazione scarsa
• Alimentazione instabile
• Surriscaldamento del prodotto

Prima di rimuovere il set di viti originale, ogni elemento dovrebbe essere fotografato, numerato e registrato in un disegno di configurazione.

Dopo il riassemblaggio, l'intera sequenza dovrebbe essere controllata prima che le viti vengano installate nel cilindro.

Un elemento di vite di ricambio deve riprodurre la geometria di lavoro richiesta, non semplicemente le dimensioni visibili di un campione usurato.

Quando un elemento usato viene retro-ingegnerizzato, il suo diametro esterno misurato e il profilo del bordo potrebbero essere già inferiori al progetto originale.

Se le dimensioni usurate vengono copiate direttamente, il nuovo elemento potrebbe ancora presentare un gioco eccessivo e un'efficienza di trasporto ridotta.

Le caratteristiche critiche includono:

• Profilo esterno
• Profondità della spira
• Passo della vite
• Lunghezza dell'elemento
• Spessore del disco impastatore
• Angolo di impastamento
• Posizione della faccia terminale
• Dimensioni della scanalatura interna
• Geometria di transizione tra elementi adiacenti

La ricostruzione dimensionale dovrebbe considerare:

• Aree di riferimento non usurate
• Elementi adiacenti
• Dimensioni del cilindro
• Specifiche dell'albero
• Dati originali della macchina
• Disegni di sostituzione storici

L'elemento dovrebbe anche essere ispezionato per la coerenza del profilo, l'adattamento della scanalatura e la precisione della faccia terminale prima dell'installazione.

I nuovi elementi non possono funzionare correttamente se le condizioni dell'albero o dell'assemblaggio sono scadenti.

Una scanalatura usurata può consentire piccoli movimenti tra l'albero e l'elemento. Ciò può causare un trasferimento di coppia non uniforme, vibrazioni e carichi d'impatto.

L'albero dovrebbe essere controllato per:

• Denti della scanalatura usurati
• Segni di sfregamento
• Corrosione
• Crepe
• Piegatura o fuori tolleranza eccessiva
• Sezioni filettate danneggiate
• Bave o deformazioni
• Gioco eccessivo tra l'albero e la sede dell'elemento

Anche l'assemblaggio assiale deve essere controllato.

Lunghezza cumulativa errata degli elementi, facce terminali danneggiate o bloccaggio improprio possono creare giochi assiali tra gli elementi. Durante il funzionamento, questi giochi possono consentire il movimento degli elementi e ridurre la stabilità meccanica.

Dopo l'assemblaggio, confermare:

• Gli elementi sono completamente inseriti
• Le facce terminali sono a contatto correttamente
• Non ci sono giochi assiali anomali
• La lunghezza totale dell'assemblaggio è corretta
• Il dado di bloccaggio ha un innesto sufficiente
• La vite può essere ruotata manualmente senza interferenze

La bassa produzione non è sempre causata dall'usura della vite.

Se il problema produttivo originale proveniva da un'altra parte della linea di estrusione, la sostituzione degli elementi della vite non lo risolverà completamente.

Altre possibili cause includono:

Una vite dell'alimentatore usurata, materiale a ponte, densità apparente instabile o calibrazione errata dell'alimentatore possono impedire all'estrusore di ricevere materiale sufficiente.

Un pacco filtro bloccato, una filiera restrittiva o un canale di flusso contaminato possono aumentare la pressione a valle e ridurre la produzione.

Temperature del cilindro troppo basse possono ritardare la fusione e aumentare la coppia. Temperature eccessivamente alte possono ridurre l'efficienza del trasporto del materiale o causare degradazione.

Cambiamenti nella dimensione delle particelle, umidità, contenuto di riempitivo, densità apparente o livello di lubrificante possono alterare il comportamento di alimentazione ed estrusione.

Perdite di vuoto, porte di sfiato bloccate o scarsa tenuta di fusione possono influire sulla degasazione e limitare la produzione stabile.

Se la coppia richiesta supera la capacità operativa effettiva, la produzione non può essere aumentata in sicurezza anche quando gli elementi della vite sono nuovi.

Un processo di risoluzione dei problemi completo dovrebbe confrontare le attuali condizioni di produzione con le precedenti condizioni operative stabili.

I nuovi elementi della vite possono modificare il gioco effettivo, l'efficienza di trasporto e l'apporto di taglio rispetto al set usurato.

Pertanto, le precedenti impostazioni operative potrebbero non essere più ottimali.

Dopo la sostituzione, potrebbe essere necessario regolare:

• Tasso di alimentazione
• Velocità della vite
• Temperatura del cilindro
• Livello di vuoto
• Pressione a valle
• Condizioni di raffreddamento
• Sequenza di avvio

Le regolazioni dovrebbero essere effettuate gradualmente monitorando:

• Corrente del motore
• Coppia
• Pressione di fusione
• Temperatura di fusione
• Produzione
• Aspetto del prodotto
• Qualità della dispersione

L'obiettivo non è semplicemente tornare immediatamente alle impostazioni precedenti, ma stabilire una finestra di processo stabile per la geometria della vite ripristinata.

Se la produzione rimane bassa dopo la sostituzione degli elementi della vite, controllare il sistema nel seguente ordine.

Verificare la sequenza degli elementi, la direzione, gli angoli di impastamento e le posizioni degli spaziatori.

Determinare se anche gli elementi usurati adiacenti avrebbero dovuto essere sostituiti.

Ispezionare le sezioni del cilindro corrispondenti per ingrossamento della sede, scanalature o corrosione.

Controllare il diametro esterno, il profilo, la lunghezza, la scanalatura e le dimensioni cumulative dell'assemblaggio.

Esaminare l'usura della scanalatura, il fuori tolleranza, le filettature e il bloccaggio assiale.

Ispezionare l'alimentatore, il filtro, la filiera, la ventilazione e l'alimentazione del materiale.

Confrontare la produzione attuale, la coppia, la corrente, la pressione e la temperatura con i registri storici con la stessa formulazione.

Questa sequenza aiuta a distinguere un problema relativo ai pezzi di ricambio da un problema di macchina, processo o materiale.

Quando si richiede supporto tecnico, fornire:

• Marca e modello dell'estrusore
• Diametro della vite e distanza tra i centri
• Configurazione completa della vite
• Foto degli elementi vecchi e nuovi
• Posizione degli elementi sostituiti
• Misure della sede del cilindro
• Condizioni dell'albero e della scanalatura
• Polimero lavorato
• Tipo e percentuale di riempitivo
• Velocità della vite e tasso di alimentazione
• Produzione prima e dopo la sostituzione
• Corrente e coppia del motore
• Pressione e temperatura di fusione
• Disegni o campioni usati

Più complete sono le informazioni, più facile è identificare se il problema è correlato agli elementi della vite, al cilindro, all'assemblaggio o alle condizioni operative.

La sostituzione degli elementi della vite usurati non garantisce automaticamente che la produzione dell'estrusore tornerà al livello originale.

I motivi più comuni includono:

• Anche il cilindro è usurato
• Sono stati sostituiti troppi pochi elementi
• Elementi nuovi ed esistenti non corrispondono correttamente
• La configurazione della vite è stata assemblata in modo errato
• Le dimensioni di sostituzione sono imprecise
• L'albero o l'assemblaggio assiale sono danneggiati
• La vera restrizione è altrove nella linea di estrusione

Una soluzione affidabile richiede che gli elementi della vite, il cilindro, gli alberi e le condizioni di processo siano valutati come un unico sistema completo.

Se la produzione rimane bassa dopo la sostituzione, fornire la disposizione della vite, le dimensioni degli elementi, le misure del cilindro, i dati operativi, i disegni o i campioni usati. Una revisione ingegneristica sistematica può aiutare a identificare la causa effettiva e determinare l'azione correttiva corretta.