常见的四种螺杆磨损及解决方案（一）

常见的四种螺杆磨损及解决方案（一）

螺杆挤出机是塑料成形及改性方面的关键设备，工作原理通常是利用螺杆的旋转产生压力与剪切力，使物料经过混合、挤压、剪切等作用之后出现物理或化学变化，最终在设备终端挤出成品。

生产过程中常碰到的磨损问题和影响。在各种行业的生产过程中，挤出机的螺杆都处于恶劣的高压高温环境，而且承受了巨大的摩擦力与剪切力，螺杆表面的磨损程度较为严重。

螺杆的磨损使其与机筒的间距增加，这方面影响了螺杆对物料的压缩与剪切，从而导致产品品质下降。而另一方面，频繁更换磨损失效的螺杆既提高了成本，又延误了生产计划，致使生产率下降。

因而减少螺杆的磨损，延长螺杆的使用寿命将大幅度降低设备的维护成本，确保产品的质量，为企业带来更好的经济效益。

一、常见的四种磨损

磨损是相互接触的物体在相对运动中表层材料不断地损伤或脱落的过程，这是伴随摩擦而引起的必然性。机械设备工作当中的磨损现象比较普遍，通常划分成四种常见的类型：磨粒磨损、黏着磨损、疲劳磨损和腐蚀磨损。磨损现象的分析是十分复杂的，下边将结合螺杆挤出机具体的工作环境，谈一谈螺杆的各类磨损程度。

1、疲劳磨损

两个相互滚动或滑动的摩擦表面，在循环变化的接触应力下，致使材料疲劳而形成表面裂纹与变形，最后剥落形成凹坑，称之为疲劳磨损。

使用挤压膨化技术的螺杆挤出机在挤压的过程中，其物料内部压力会逐渐增加，内部压力在接近出料口处时达到峰值，这时螺杆表面与物料间的摩擦力也比较大，因为加工原料在洁净条件下的强度和硬度都远小于螺杆材料，而且不会对螺杆产生直接的损伤。当作用于螺杆表面的剪切力反复超过材料的疲劳强度时，会让螺杆表面产生疲劳进而萌生裂纹，随后裂纹会顺着滑动方向在表层内部逐步扩展，当裂纹又延伸至表面时，裂纹的根部会因为再一次承受超过材料强度的应力而断裂，从而导致表层剥离，形成凹坑。

2、腐蚀磨损

摩擦过程中，金属与周围介质发生化学或电化学反应而引起的表面损伤称之为腐蚀磨损。

腐蚀磨损现象在加工塑料制品的螺杆挤出机中表现的尤为明显，下边主要从化学腐蚀磨损、电化学腐蚀磨损两方面去分析螺杆的腐蚀磨损。

对加工木塑复合材料的螺杆挤出机来说，其螺杆磨损的重要原因就是化学腐蚀磨损。螺杆的化学腐蚀磨损过程是循环推进的，螺杆表面先生成腐蚀化合物，随后在与物料的挤压摩擦过程中被很容易磨掉，将螺杆材料的新组织暴露出来，而暴露出来的新组织又被腐蚀，这般循环往复，螺杆的磨损情况也就随之严重了。因此可见，摩擦与化学腐蚀同时存在的情况下发生了化学腐蚀磨损，摩擦会加速化学腐蚀进行。

在加工木塑复合材料时，螺杆与物料中的酸性化合物接触后，还会引起电化学腐蚀。螺杆材料中的铁及其他金属元素构成原电池的阳极，溶解为离子形式并释放出电子，腐蚀液体作为传导介质将电子迁移到以渗碳体为主的阴极，由此可见电化学腐蚀就好比材料某两块区域形成了电势差，形成了一个短路的电池，损耗了阳极金属。

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