Производство изделий из полимеров связано с необходимостью придания им определенной формы. Для этого используется экструзионное оборудование или термопластавтоматы. Для формовки пластика в гранулы применяются грануляторы. Все эти аппараты имеют схожий принцип работы, за перемещение расплавленного материала в них отвечают шнеки.

Шнеки: устройство и назначение

Шнек представляет собой металлический стержень с винтообразной поверхностью. Его вращение обеспечивает перемещение, разогрев и перемешивание материала. Шнеки могут быть оснащены дополнительными элементами, способствующими более эффективной и быстрой гомогенизации полимерной массы.


Шнек экструдера


Рис. 1. Шнек экструдера


Обычно для работы машин по формовке полимеров используется один шнек, однако есть многошнековые устройства. Дополнительные детали служат для разделения твердого и вязкого материала в зоне плавления.

Шнеки экструдеров, грануляторов и термопластавтоматов функционируют в условиях воздействия высоких температур. Это может привести к нагоранию и налипанию материала на оборудование.

Износ шнеков: причины и последствия


Причины быстрого износа шнеков:

  • Внештатные перегревы
  • Очистка поверхности агрессивными веществами
  • Механические повреждения
  • Большие скорости экструзии

К каким проблемам приводит функционирование изношенного шнека?
  • Неравномерная подача расплава
  • Снижение выхода и перегрев материала
  • Ухудшение перемешивания полимеров
  • Нагар и налипание расплавленного вещества на оснастку

Все это ведет к повышению количества брака, временным и финансовым потерям на остановку технологической линии для очистки от полимеров.


Поврежденный шнек


Рис. 2. Поврежденный шнек


Варианты решения указанных проблем

Безусловно, самым лучшим и в то же время кардинальным решением с точки зрения технических характеристик является замена поврежденного шнека на новый. Однако это очень дорогостоящее мероприятие.

В большинстве случаев плохо функционирующие устройства поддаются ремонту. Полное восстановление работоспособности и ресурса деталей будет стоит значительно меньше, чем их замена.

Однако не стоит забывать о моральном износе оборудования, который характеризуется невозможностью переработки современных полимерных материалов, таких как линейный полиэтилен низкой плотности, металлоценовые полиэтилены, полиэфиры, полипропилены. Такую проблему не решить ремонтом, в этом может помочь только замена устаревшего оснащения на более усовершенствованное.

Ремонт шнеков


Ремонт шнекового оборудования включает в себя несколько этапов:

  • Осмотр и оценка повреждений, определение степени износа
  • Очистка и отцентровка шнека
  • Обработка винтов и смесителей специальным шлифовальным станком
  • Наплавка гребней шнека по наружнему диаметру. Вид наплавляемого материала подбирается исходя из условий работы детали
  • Обработка шнека в чистовую
  • Слесарная доработка торцов витков и смесителя
  • Восстановление антипригарного покрытия

Шлифовка шнека


Рис. 3. Шлифовка шнека


Важным этапом ремонта является восстановление антипригарного покрытия шнека. Если его не произвести или выполнить работу некачественно, то оборудование в короткий срок снова выйдет из строя, а количество бракованной продукции увеличится в разы.



В качестве антиадгезионного и антипригарного покрытия хорошо себя зарекомендовал материал Modengy 1007. Он обладает уникальными разделительными характеристиками и продолжительным сроком службы. Благодаря реализации технологии твердой смазки покрытие не нуждается в периодическом обновлении и обеспечивает защиту деталей на протяжении всего срока их эксплуатации.


Шнек с покрытием MODENGY


Рис. 4. Шнек с покрытием MODENGY

Способы предотвращения повреждений шнеков


Специалисты предприятий по ремонту шнеков отмечают, что нецелесообразно восстанавливать поврежденные детали более двух раз. Дело в том, что каждый ремонт связан с изменением геометрии детали, что в дальнейшем может сказываться на технологическом процессе и производительности.


Для того, чтобы шнеки экструзионного оборудования как можно реже нуждались в ремонте, на них необходимо наносить специальные сервисные материалы. Они должны обеспечивать стабильный тепловой обмен, защиту от нагара, облегчать перемещение полимерного расплава.

После создания на поверхности устройств качественного разделительного и антипригарного слоя сходит на нет проблема налипания и нагорания полимерного материала, повышается устойчивость к механическим воздействиям и агрессивным веществам.

Для этого обычно применяют пластичные смазки. Однако они не в полной мере выполняют вышеуказанные функции: смываются водой, быстро изнашиваются, требуют частой замены, выгорают.

Современной альтернативой традиционным смазочным материалам является использование твердой смазки. Это позволят создать разделительный антипригарный слой, устойчивый к перегревам, смыванию, химически агрессивным средам. Например, MODENGY 1007 функционирует при нагреве до +350 °С.


Преимущества ремонта шнеков над их заменой

  • Срок ремонта шнека меньше, чем время изготовления нового
  • Стоимость ремонта гораздо ниже замены
  • Качество восстановленной детали не уступает заводской