Γιατί εξοπλίζουμε τη βίδα και το βαρέλι ανθεκτικό στη διάβρωση και το βαρέλι για τον εξωθητήρα WPC;
Η βίδα του εξωθητήρα WPC χρησιμεύει ως συστατικό μετάδοσης και πλαστικοποίησης πυρήνα του εξοπλισμού. Επικοινωνεί άμεσα με το τετηγμένο υλικό του ξύλου-πλαστικού σύνθετου και αντέχει σε υψηλές θερμοκρασίες και υψηλές πιέσεις. Η αντίσταση της διάβρωσης είναι ζωτικής σημασίας για τη διασφάλιση της σταθερής λειτουργίας, της ποιότητας του προϊόντος και της μακροζωίας. Ως εκ τούτου, οι σύνθετοι εξωθημένοι εξωθασμοί του Yongte χρησιμοποιούν συνήθως βίδες και βαρέλια κατασκευασμένα από ανθεκτικά σε φθορά και ανθεκτικά στη διάβρωση υλικά.
1. Η εγγενή διαβρωτικότητα των πολυτελών υλικών ξύλου
Οι πρώτες ύλες του ξύλου-πλαστικού σύνθετου (WPC) περιέχουν μια ποικιλία εξαρτημάτων που μπορούν να διαβρωθούν η βίδα, που είναι ο βασικός λόγος για τον οποίο η βίδα πρέπει να είναι ανθεκτική στη διάβρωση:
Οι ίνες ξύλου (όπως το αλεύρι ξύλου, το αλεύρι μπαμπού και το αλεύρι άχυρου) περιέχουν εγγενώς μια ορισμένη ποσότητα οργανικών οξέων (όπως οξικό οξύ, μυρμηκικό οξύ και φαινολικά οξέα που παράγονται με αποικοδόμηση λιγνίνης). Κάτω από τις υψηλές θερμοκρασίες της διαδικασίας εξώθησης (τυπικά 160-220 ° C), αυτά τα οξέα ενεργοποιούνται και απελευθερώνονται, άμεσα επικοινωνώντας με την επιφάνεια της βίδας. Η μακροπρόθεσμη έκθεση μπορεί να προκαλέσει αργή διάβρωση του μεταλλικού υποστρώματος της βιδωτής, με αποτέλεσμα την επιφανειακή διάτρηση και την απολέπιση. Για να βελτιωθεί η συμβατότητα των ινών ξύλου με την πλαστική μήτρα, ορισμένες διεργασίες προ-θεραπεύουν τις ίνες ξύλου (όπως η τροποποίηση της θεραπείας αλκαλίων ή του παράγοντα σύζευξης). Εάν η προεπεξεργασία δεν καθαριστεί διεξοδικά, υπολειμματικές αλκαλικές ουσίες (όπως υδροξείδιο του νατρίου) ή πολικές ομάδες στον παράγοντα σύζευξης μπορούν να αντιδράσουν χημικά με το βιδωτό μέταλλο, επιταχύνοντας τη διάβρωση.
Για να ανταποκριθούν στις απαιτήσεις απόδοσης για την αντίσταση στις καιρικές συνθήκες, την αντίσταση στη γήρανση και την επιβράδυνση της φλόγας, τα υλικά ξύλου-πλαστικά ενσωματώνουν συχνά διάφορα πρόσθετα, μερικά από τα οποία είναι γνωστό ότι είναι διαβρωτικά:
Αντιοξειδωτικά/σταθεροποιητές φωτός: Ορισμένα φαινολικά αντιοξειδωτικά και σταθεροποιητές φωτός βενζοτριαζόλης μπορούν να αποσυντεθούν σε υψηλές θερμοκρασίες για να παράγουν όξινες ουσίες, οι οποίες μπορούν να διαβρώνουν την επιφάνεια της βίδας.
Επιβραδυντικά φλόγας: Τα συνήθως χρησιμοποιούμενα αλογονωμένα επιβραδυντικά φλόγας (όπως ο δερυαμπρωδιφαινυλαιθέρας) μπορεί να απελευθερώσουν ιχνοστοιχεία αέριο αλογονιδίου υδρογόνου κατά τη διάρκεια της επεξεργασίας υψηλής θερμοκρασίας. Το αλογονίδιο του υδρογόνου είναι εξαιρετικά διαβρωτικό και μπορεί να αντιδράσει με τα συστατικά κράματος της βίδας (όπως το χρωμίου και το νικέλιο), καταστρέφοντας το στρώμα παθητικοποίησης στην επιφάνεια της βίδας.
Πλήρωση: Ορισμένα ανόργανα πληρωτικά (όπως ανθρακικό ασβέστιο και τάλκης) περιέχουν ιχνοστοιχεία (όπως ιόντα χλωριδίου και θειικά ιόντα). Κάτω από την υψηλή θερμοκρασία και την πίεση, αυτές οι ακαθαρσίες μπορούν να δημιουργήσουν ένα "διαβρωτικό περιβάλλον", επιδεινώνοντας τη διάβρωση ή τη διάβρωση της βίδας.
Η βιομηχανία WPC χρησιμοποιεί σήμερα ευρέως ανακυκλωμένα πλαστικά (όπως PE και PP). Αυτά τα υλικά ενδέχεται να περιέχουν υπολειμματική μελάνη εκτύπωσης, συγκολλητικές ουσίες και μεταλλικές ακαθαρσίες (όπως χαλκό και σιδερένια υπολείμματα). Οι υπολειμματικοί διαλύτες σε μελάνια (όπως οι εστέρες και οι κετόνες) μπορούν να αντιδράσουν χημικά με το μέταλλο στη βίδα σε υψηλές θερμοκρασίες. Αυτές οι μεταλλικές ακαθαρσίες μπορούν να σχηματίσουν ένα "μικρο-μπαταριστικό αποτέλεσμα" στο χάσμα μεταξύ της βίδας και του κυλίνδρου, ενεργοποιώντας την ηλεκτροχημική διάβρωση και την επιτάχυνση της φθοράς στην επιφάνεια της βίδας.
2. Οι συνθήκες εξώθησης επιδεινώνουν το συνεργιστικό αποτέλεσμα της διάβρωσης και της φθοράς
Οι συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, υψηλής πίεσης και υψηλής διάτμησης της πλαστικής εξώθησης ξύλου όχι μόνο ενεργοποιούν τις διαβρωτικές ιδιότητες του υλικού αλλά και ενισχύουν τις επιζήμιες επιδράσεις της διάβρωσης στη βίδα, δημιουργώντας έναν φαύλο κύκλο "διάβρωσης + φθοράς":
Οι θερμοκρασίες εξώθησης ξύλου συνήθως κυμαίνονται από 160-220 ° C. Σε αυτές τις θερμοκρασίες, ο ρυθμός χημικής αντίδρασης μεταξύ των όξινων και των αλκαλικών συστατικών στο υλικό και το βιδωτό μέταλλο (συνήθως 38crmoala κράμα) αυξάνεται σημαντικά. Σύμφωνα με τη χημική κινητική, ο ρυθμός αντίδρασης αυξάνει περίπου 2-3 φορές για κάθε 10 ° C αύξηση της θερμοκρασίας. Αυτό σημαίνει ότι κάτω από τις παρατεταμένες συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας, το παθητικό στρώμα (όπως το στρώμα νιτριδίου) στην επιφάνεια της βίδας καταστρέφεται ταχύτερα, εκθέτοντας το βασικό υλικό και ταχέως διαβρώνεται.
Για να επιτευχθεί ομοιόμορφη ανάμειξη και συνεχή εξώθηση της σκόνης και του πλαστικού ξύλου, η βίδα πρέπει να παρέχει επαρκή πίεση (συνήθως 10-30 MPa) και δύναμη διάτμησης. Υπό υψηλή πίεση, το τετηγμένο υλικό που περιέχει διαβρωτικά συστατικά προσκολλάται σφιχτά στην επιφάνεια της βιδωτής, επιταχύνοντας τη διείσδυση του διαβρωτικού μέσου στο μέταλλο. Ταυτόχρονα, οι υψηλές δυνάμεις διάτμησης απομακρύνουν συνεχώς τις αδύναμες περιοχές της επιφάνειας των βιδών που προκαλούνται από τη διάβρωση, απομακρύνοντας ταχέως το στρώμα οξειδίου και απολεπισμένο υλικό, εκθέτοντας το φρέσκο υπόστρωμα και επιδεινώνοντας περαιτέρω τη διαδικασία διάβρωσης.
Εάν η διαδικασία εξώθησης βιώνει ασταθές ζωοτροφή ή κυματοειδές ταχύτητα βιδών, κάποιο υλικό μπορεί να παραμείνει εντός του καναλιού βιδών. Αυτό το συγκρατημένο υλικό υποβαθμίζεται και ανθρακονίζεται σε υψηλές θερμοκρασίες, παράγοντας ακόμα πιο διαβρωτικές ουσίες (όπως τα οργανικά οξέα μικρών μορίων και τα καρβίδια). Αυτά μπορεί να προκαλέσουν συγκεντρωμένη διάβρωση σε τοπικές περιοχές της βίδας, με αποτέλεσμα ελαττώματα όπως βαθιά αυλακώσεις και κοιλότητες, επηρεάζοντας σοβαρά την απόδοση μεταφοράς της βίδας και την απόδοση πλαστικοποίησης.
3. Η αντίσταση στη διάβρωση είναι θεμελιώδης για την εξασφάλιση της ζωής του εξοπλισμού και της ποιότητας των προϊόντων.
Η βίδα διάβρωση όχι μόνο μειώνει τη διάρκεια ζωής του εξοπλισμού και αυξάνει το κόστος συντήρησης, αλλά επίσης επηρεάζει άμεσα την ποιότητα των προϊόντων WPC. Αυτό αντικατοπτρίζεται στο:
Εάν η αντοχή στη διάβρωση ενός κοχλία είναι ανεπαρκής, η επιφανειακή διάβρωση και η φθορά θα μειώσουν συνήθως τη μεταφορά της χωρητικότητας μετά από 3-6 μήνες χρήσης, που απαιτεί την αντικατάσταση του χρόνου διακοπής και της βίδας. Το κόστος κατασκευής μιας μεμονωμένης βίδας εξωθητήρα WPC (διάμετρος 65-120mm) μπορεί να φτάσει σε δεκάδες χιλιάδες γιουάν και οι συχνές αντικαταστάσεις αυξάνουν σημαντικά το κόστος συντήρησης εξοπλισμού. Οι ανθεκτικές στη διάβρωση βίδες (όπως εκείνες με νιτρικά, χρωμίου ή κράμα Hastelloy) μπορούν να επεκτείνουν τη διάρκεια ζωής τους σε 1-2 χρόνια, μειώνοντας σημαντικά το κόστος διακοπής και αντικατάστασης.
Η διάβρωση της επιφάνειας βιδών μεταβάλλει τη γεωμετρία του καναλιού βιδών (όπως το ύψος της πτήσης και το βήμα), μειώνοντας την απόδοση μεταφοράς υλικού και τον ανομοιογενές χρόνο παραμονής εντός του καναλιού. Αυτό, με τη σειρά του, μπορεί να οδηγήσει σε διακύμανση της εξώθησης εξώθησης και της πλαστικοποίησης ανομοιόμορφου υλικού. Για παράδειγμα, η διάτρηση στην επιφάνεια της βίδας αυξάνει την τριβή μεταξύ του υλικού και της βίδας, ενδεχομένως οδηγώντας σε εντοπισμένη υπερθέρμανση και αποικοδόμηση, επηρεάζοντας τις μηχανικές ιδιότητες του τελικού προϊόντος (όπως η αντοχή σε εφελκυσμό και η αντοχή στην κρούση).
Η διάβρωση στην επιφάνεια της βίδας μπορεί να παράγει μεταλλικά υπολείμματα ή νιφάδες οξειδίου. Αυτές οι ακαθαρσίες μπορούν να αναμειχθούν στο τετηγμένο υλικό WPC, σχηματίζοντας τελικά "ακαθαρσίες" στο προϊόν. Για προϊόντα WPC με υψηλές αισθητικές απαιτήσεις, όπως υπαίθρια δάπεδα και διακοσμητικά πάνελ, αυτές οι ακαθαρσίες μπορούν να οδηγήσουν άμεσα σε αποτυχία προϊόντων. Για τα εσωτερικά διακοσμητικά υλικά με απαιτητικές απαιτήσεις, οι μεταλλικές ακαθαρσίες μπορούν επίσης να επηρεάσουν τις περιβαλλοντικές επιδόσεις του προϊόντος (π.χ. μετανάστευση βαρέων μετάλλων), ενδεχομένως παραβιάζοντας τα βιομηχανικά πρότυπα (όπως GB/T 24137-2021 "ξύλινα-πλαστικά σύνθετα πάνελ").
Συνοπτικά, η αντίσταση στη διάβρωση των βιδών εξωθητήρα WPC αποτελεί βασική απαίτηση για την αντιμετώπιση των διαβρωτικών συστατικών των υλικών WPC, την αντίσταση σε ζημιές από τις συνθήκες υψηλής θερμοκρασίας και την υψηλής πίεσης και την εξασφάλιση σταθερής λειτουργίας εξοπλισμού και ποιότητας προϊόντος. Ως εκ τούτου, η βιομηχανία ενισχύει συνήθως την αντίσταση στη διάβρωση της βιδών μέσω της επιλογής υλικού (όπως ο χάλυβας κράματος ανθεκτικής στη διάβρωση) και η επιφανειακή επεξεργασία (όπως η νιτρίδωση αερίου και η επίστρωση PVD) για να εξασφαλιστεί η μακροπρόθεσμη και σταθερή λειτουργία του εξοπλισμού.
