耐磨螺杆简介

当代注塑生产商在注塑化合物中添加越来越多的矿物添加剂和玻璃纤维以改进材料特性。这些混合物对塑化组分的耐磨性能产生了重大要求。一种新型耐磨螺杆系统可以大大提高其抗磨损性能。一般使用塑化组分来加工标准塑料，主要采用渗氮或渗硼硬化表面。当需要增加更高含量的填充物时，则使用含量更高的合金工具钢，真空硬化可提供更长的使用寿命。在此背景下，Engel Austria GmbH公司于2000年推出了“Marathon（马拉松）”耐磨螺杆系统，虽然其对机械影响更敏感，但是可提供卓越的硬金属耐磨损性能。只有平直和无应力的杆材料才可用于螺杆生产。通过铣削或旋转加工可使杆具有结实的耐磨螺杆轮廓。但是，若削减大量体积则会暴露内部应力。只有通过反复淬火和拉直才能制造出几乎完全平直的无应力螺杆坯料。然后将螺杆坯料置入涂敷机中，并点燃燃烧器。为消除所有的残余湿气，将燃烧器沿着纵轴在坯料表面移动数次，接着粉末才会被激活。在燃烧器中，硬金属粉末被加热至大约1,200℃，且被加速至音速或超音速（300米/秒至2,000米/秒）。部分液化微粒以这一高速冲击表面并键入粗糙表面。热的粉末喷射很难被聚集—冲击表面的直径约为10毫米至20毫米。由于耐磨螺杆坯料具有复杂的三维几何形状且在90°的入射角度时涂敷最有效，因此需要倾斜燃烧器。充分的微粒速度下，即使粒子束边缘的入射角度略微偏离90°，也可进行低微孔的涂敷。炽热的粉末微粒被快速从1,200℃淬火至大约150℃，由此产生的体积缩小使镀层具有拉伸应力。较高动能的后续微粒遇到这种情况会在冲击和聚积压缩应力下造成镀层塑性变形。在30至60个行程中将高度均匀的镀层涂敷到整个耐磨螺杆轮廓上—螺纹棱面、螺纹侧面、从螺纹过渡至根部的半径面以及螺杆根部直径面。将镀层置于惰性气体或真空烤炉内加工。为了防止翘曲或旋转，将耐磨螺杆悬挂起来。整个涂敷的螺杆坯料被慢慢地均匀加热；其产生的温度间隔较小，最低程度降低了热应力。加热将立方体结构的铁酸盐转化为立方体面心的奥氏体—镀层仍未改变。在停留期间，处于热动态极不均匀状态的镀层合金元素将均衡扩散。基底材料的边界层也发生了变化，增加了其附着力。在保持时间之后，钢在多个阶段被冷却。冷却速率大大影响耐磨螺杆基底材料的结构转化和属性。如果冷却太慢，铁酸盐的结构将会极软，那么聚合物塑化期间注塑机内的机械特性则不足以承受注塑压力和扭力。快速冷却会导致基底材料的长度发生变化，同时基底材料和镀层之间会产生强大的热应力。这样会导致镀层开裂及螺杆翘曲。