Perché alcuni cilindri a doppia vite si guastano prima di raggiungere la durata di servizio prevista?

Le botti a doppia vite sono progettate per resistere a condizioni di funzionamento impegnative per lunghi periodi di tempo.perdite nei canali di raffreddamento, o danni strutturali molto prima del previsto.

Mentre la qualità del materiale è spesso considerata il fattore primario, la durata di vita del barile è influenzata da una combinazione di selezione del materiale, condizioni di processo, prestazioni di raffreddamento, configurazione della vite,e pratiche di manutenzione.

Comprendere le cause comuni del guasto prematuro del barile può aiutare i trasformatori a prendere decisioni migliori nella selezione, nell'utilizzo e nella manutenzione delle apparecchiature di estrusione.

Molte formulazioni di composti contengono materiali altamente abrasivi, tra cui:

• Fibre di vetro
• Carbonato di calcio
• Talco
• Fabbricazione a partire da prodotti della voce 8528
• Carbonio nero conduttivo

Questi materiali interagiscono continuamente con il foro del barile e le superfici del rivestimento.

Se una canna è progettata per applicazioni standard ma utilizzata in ambienti ad elevata abrasione, può verificarsi un'usura accelerata.

Alcune applicazioni coinvolgono sia l'usura meccanica che l'attacco chimico.

Tra gli esempi:

• Trasformazione di scorie a batteria
• Composti contenenti alogeni
• Additivi acidi
• Formulazioni chimiche speciali

In tali ambienti, la selezione di materiali basati esclusivamente sulla resistenza all'usura potrebbe non fornire una protezione sufficiente contro il degrado correlato alla corrosione.

I barili a doppia vite si basano su canali di raffreddamento interni per mantenere la stabilità della temperatura di processo.

Problemi quali:

• Accumulazione di scala
• Restrizioni dei flussi
• Circolazione insufficiente dell'acqua di raffreddamento

possono creare variazioni di temperatura localizzate.

Nel corso del tempo, la distribuzione non uniforme delle temperature può contribuire ad aumentare lo stress termico e l'usura localizzata.

I barili che funzionano in condizioni di frequente avvio-arresto o con notevoli fluttuazioni di temperatura subiscono ripetute espansioni e contrazioni termiche.

Questo può portare gradualmente a:

• Concentrazione di stress
• Sviluppo di micro-fessure
• Danni al canale di raffreddamento
• Fuga di acqua

I grandi gruppi di barili sono particolarmente sensibili agli effetti del ciclo termico a lungo termine.

L'estrusione a doppia vite si basa su spazi liberi accuratamente controllati tra gli elementi di vite e le superfici del barile.

Fattori quali:

• Elementi di vite usurati
• Errori di montaggio
• Deformazione dell'albero

può aumentare la pressione di contatto localizzata e accelerare l'usura della canna.

Per questo motivo, le ispezioni delle botti devono sempre essere eseguite insieme alle valutazioni del sistema a vite.

Le diverse sezioni di processo creano diverse condizioni di carico.

Tra gli esempi:

• Zone di impastatura intensiva
• Profili ad alta pressione
• Sezioni di miscelazione estese

Se la configurazione della vite non corrisponde ai requisiti del processo, alcune sezioni del barile possono subire un'usura eccessiva.

Una maggiore durezza non garantisce automaticamente una durata di vita più lunga.

La selezione dei materiali deve tener conto:

• Resistenza all'usura
• Durezza
• Stabilità termica
• Resistenza alle crepe

In applicazioni che comportano cicli termici e carichi d'impatto, una durezza eccessiva senza una durezza sufficiente può aumentare il rischio di crepa.

Le tecnologie di protezione da usura più comuni includono:

• Altri materiali di legno
• Strati resistenti all'usura con laser
• Sistemi di rivestimento compositi

Ogni soluzione offre vantaggi diversi in termini di resistenza all'usura, stabilità strutturale e affidabilità a lungo termine.

La selezione dovrebbe essere basata sulle condizioni di esercizio effettive piuttosto che su una singola proprietà del materiale.

Molti problemi legati al barile si sviluppano gradualmente.

Le ispezioni di routine dovrebbero comprendere:

• Condizione di usura del foro
• Condizione del liner
• Integrità della superficie articolare
• Performance del sistema di raffreddamento

La diagnosi precoce spesso riduce i costi di manutenzione e previene i tempi di inattività inaspettati.

I cambiamenti nelle condizioni di produzione possono influenzare in modo significativo l'usura delle botti.

Tra gli esempi:

• Aumento della velocità della vite
• Carico di riempimento superiore
• Tassi di produzione più elevati

Quando i requisiti di processo cambiano, potrebbe essere necessario rivalutare il progetto originale della botte.

La ristrutturazione può essere appropriata quando:

• L'usura del foro si avvicina ai limiti ammissibili
• L'usura localizzata diventa significativa
• I canali di raffreddamento sviluppano perdite
• I rivestimenti sono danneggiati.
• La corrosione diventa grave

I metodi di ristrutturazione più comuni sono:

• Sostituzione del rivestimento
• Ristrutturazione dei barili
• Riparazione di rivestimenti laser
• Ripristino del canale di raffreddamento

Per i sistemi di estrusione di grandi dimensioni o su misura, la ristrutturazione può essere una strategia di manutenzione efficace.

Il guasto prematuro della canna è raramente causato da un singolo fattore, ma è generalmente il risultato di interazioni tra la selezione del materiale, le condizioni di processo, le prestazioni del sistema di raffreddamento,configurazione della vite, e pratiche di manutenzione.

Con la comprensione di questi fattori e l'attuazione di una corretta selezione dei materiali, gestione del sistema di raffreddamento, procedure di ispezione e strategie di ristrutturazione,i processori possono migliorare l'affidabilità del barile e supportare le prestazioni di estrusione a lungo termine.