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Especificar unbarril de tornillo nitruradocuando la resina está limpia y no es abrasiva, la carcasa delgada y difusa (0,4 a 0,7 mm) es dura, rentable y dura bien en plásticos puros. Especificar unbarril de tornillo bimetálicocuando la alimentación es abrasiva, llena de vidrio o minerales, corrosiva o reciclada: una capa de revestimiento duro soldada con PTA en el tornillo y un revestimiento de aleación fundida centrífuga en el cilindro resisten el desgaste que devora viva una superficie nitrurada. La pregunta más difícil no es si es bimetálico o no: esque aleación, y eso se reduce a su materia prima.
1. Nitruración: qué es y cuándo es suficiente
La nitruración difunde nitrógeno en la superficie del acero base, formando una carcasa dura de nitruro sin agregar una capa separada de material diferente. En un cilindro roscado, la caja tiene aproximadamente entre 0,4 y 0,7 mm de profundidad, con una superficie dura que resiste el desgaste por deslizamiento moderado y resiste bien los polímeros fundidos limpios.
Para mucho trabajo, eso es suficiente. ¿Utiliza PP, PE, PS o ABS naturales sin relleno abrasivo? Un tornillo nitrurado y un cilindro en acero como 38CrMoAlA brindan un servicio confiable a un costo menor que el bimetálico, y no hay razón para pagar por un revestimiento duro que no necesita. Los nitruros de acero base EJS incluyen 38CrMoAlA (1.8509), 34CrAlNi7 (1.8550), 31CrMoV9 (1.8519), 42CrMo y 40Cr, elegidos según la máquina y el trabajo.
Donde la nitruración se queda sin camino es la abrasión y la corrosión. El estuche rígido es delgado. Una vez que un relleno abrasivo (fibra de vidrio, talco, carbonato de calcio, refuerzo mineral) comienza a cortarlo, la carcasa se desgasta y debajo se encuentra un núcleo de acero más blando que se erosiona rápidamente. Lo mismo ocurre con la química corrosiva como el HCl que se libera cuando el PVC se degrada: la nitruración por sí sola no resiste. Esa es la línea donde el bimetálico toma el control.
2. Bimetálico: cómo se fabrica y por qué dura
"Bimetálico" significa dos metales: el acero base estructural, más una capa de aleación resistente al desgaste y a la corrosión unida metalúrgicamente a las superficies que realmente realizan el trabajo. El tornillo y el cilindro llegan allí mediante dos procesos diferentes, un detalle que importa cuando se comparan proveedores.
en eltornillo, EJS aplica la aleación medianteSoldadura PTA (arco transferido por plasma)— revestimiento duro depositado sobre los tramos de tornillo y luego mecanizado hasta obtener la geometría final. La capa de revestimiento duro tiene una longitud de aproximadamente 1,0 a 1,5 mm. Esta es la misma familia de procesos que utilizan los nombres bimetálicos de alta gama; la química de la aleación y el control de la soldadura son los que separan un buen depósito de uno pobre.
en elbarril, la aleación entra porfundición centrífuga: la aleación fundida se hace girar dentro del orificio del cañón de modo que reviste la pared interior como una capa densa y uniforme, de aproximadamente 2,0 a 3,0 mm de espesor. Para los cañones gemelos paralelos bimetálicos, EJS primero produce revestimientos bimetálicos y luego los alinea en la carcasa del cañón. La capa del cilindro es más gruesa que la del tornillo porque el orificio es la superficie contra la que corre el tornillo en toda su longitud.
Ambos tratamientos de superficie (bimetálico, nitruración, endurecimiento total y cromado duro) están disponibles en toda la gama EJS. El objetivo de esta guía no es que uno sea universalmente superior. La cuestión es que cada uno se adapta a una materia prima diferente, y combinar el tratamiento y la aleación con el deber es lo que le brinda una vida útil sin pagar de más. Para conocer los detalles del producto subyacente, consulte nuestrabarril de tornillo bimetálicopágina.
3. Aleaciones de revestimiento duro de tornillos: Ni60, Colmonoy 56, Colmonoy 83
Para el tornillo, las caras duras EJS se realizan mediante soldadura PTA en tres aleaciones comunes. Ni60 cubre los casos cotidianos. Más allá de esto, los grados Colmonoy (y las aleaciones que contienen carburo de tungsteno) avanzan hacia un desgaste más duro y una química más resistente. Así es como se alinean:
| Aleación | Composición | Antidesgaste | Anticorrosión | Dureza |
|---|---|---|---|---|
| Ni60 | Ni+Cr+Fe+Si | ★★★ | ★★★★ | CDH 56–62 |
| Colmonoy 56 | Ni+Cr+Si+Fe | ★★★ | ★★★★ | CDH 53–58 |
| Colmonoy 83 | Ni+Wc+Cr+C | ★★★★ | ★★★★ | CDH 50–55 |
Leyendo esa tabla como lo haría un ingeniero de procesos: Colmonoy 83 lleva carburo de tungsteno (el "Wc" en su composición), razón por la cual obtiene la calificación antidesgaste más alta a pesar de que su número de dureza aparente parece inferior al de Ni60. La dureza y la resistencia a la abrasión no son lo mismo: los carburos incrustados hacen el trabajo contra los rellenos abrasivos, no solo la dureza de la matriz. Entonces, para nailon reforzado con vidrio o un compuesto con mucha carga mineral, Colmonoy 83 es la aleación de tornillo por la que se debe preguntar. Para desgaste limpio a moderado con componente de corrosión, Ni60 o Colmonoy 56 lo cubren a menor costo. Los aceros base debajo del revestimiento duro suelen ser 38CrMoAlA, 34CrAlNi7, 31CrMoV9 o 42CrMo.
4. Aleaciones de fundición de barriles: EJS01 a EJS04
El cañón utiliza una familia de aleaciones diferente, aplicada mediante fundición centrífuga. EJS utiliza cuatro grados patentados, EJS01 a EJS04, cada uno de ellos ajustado a un equilibrio diferente de desgaste, corrosión y temperatura. Esta es la tabla que vale la pena mantener al escribir una especificación de cañón:
| Aleación | Composición | Antidesgaste | Anticorrosión | Dureza | Temperatura máxima |
|---|---|---|---|---|---|
| EJS01 | Fe+Ni+Cr+B | ★★★ | ★★ | CDH 58–62 | ≤400°C |
| EJS02 | Ni+Cr+Co+B | ★★ | ★★★ | CDH 50–58 | ≤450°C |
| EJS03 | Ni+Cr+Co+V+B | ★★★ | ★★★ | CDH 55–60 | ≤450°C |
| EJS04 | Ni+Wc+Cr+B | ★★★★ | ★★★ | CDH 55–60 | ≤600°C |
La lógica se corresponde claramente con el deber.EJS01es el grado de desgaste de uso general: dureza fuerte, buena resistencia a la abrasión, mejor cuando la corrosión no es la principal amenaza y las temperaturas se mantienen moderadas.EJS02cambia hacia la resistencia a la corrosión, cambiando algo de antidesgaste: el grado a tener en cuenta para fundidos químicamente agresivos.EJS03agrega vanadio y equilibra el desgaste con la corrosión, un valor predeterminado sensato para trabajos mixtos o inciertos.EJS04lleva carburo de tungsteno para obtener la máxima clasificación antidesgaste y tolera la temperatura más alta, hasta alrededor de 600 °C, el grado superior para los trabajos más abrasivos y calientes.
5. Elegir por aplicación
Junte la aleación del tornillo y la aleación del cilindro y la selección caerá de la materia prima. Algunos casos comunes:
Resinas limpias y no abrasivas (PP natural, PE, PS, ABS)
El tornillo y el cilindro nitrurados suelen ser suficientes. Sin relleno abrasivo ni productos químicos agresivos: la carcasa difusa lo soporta y el bimetálico pagaría por la protección que el deber nunca requiere.
Compuestos rellenos de fibra de vidrio o minerales
Este es territorio bimetálico. El vidrio y el mineral actúan como papel de lija sobre una carcasa nitrurada. Solicite un tornillo Colmonoy 83 (con cojinete de carburo de tungsteno) contra un cilindro EJS01 o EJS04, dependiendo de qué tan agresiva sea la carga y qué tan caliente se ejecute el proceso.
PVC y química corrosiva
Aquí es donde conduce la corrosión, no sólo la abrasión. La aleación del cilindro necesita un grado resistente a la corrosión (EJS02 o EJS03) y el tornillo un revestimiento duro resistente a la corrosión como Ni60 o Colmonoy 56. El PVC rígido versus el flexible y el paquete estabilizador cambian la respuesta, por lo que los detalles de la materia prima son importantes.
Piensos reciclados y posconsumo
El triturado contaminado produce arena, finos metálicos y una masa fundida inconsistente: abrasiva e impredecible. El bimetálico con una aleación de tornillo con soporte de carburo de tungsteno (Colmonoy 83) y un grado de cilindro duro se gana la vida aquí. Cubrimos este caso en profundidad en elGuía de reciclaje de doble tornillo versus de un solo tornillo, y el impulsor de la demanda detrás de esto en elArtículo de PPWR.
Polímeros de ingeniería de alta temperatura
Cuando el proceso se calienta, el límite de temperatura se convierte en una especificación de activación. EJS04 tolera hasta alrededor de 600 °C, por lo que se presenta en los trabajos más exigentes de alta temperatura y alta abrasión.
6. Compensación entre costo y vida útil
El bimetálico cuesta más que el nitrurado. Las aleaciones de revestimiento duro, el tiempo de soldadura del PTA, la fundición centrífuga, todo contribuye a la construcción. La decisión entre el cilindro de tornillo bimetálico y el nitrurado no es si el bimetálico cuesta más; se trata de si el deber lo devuelve.
En resina limpia, a menudo no es así: la nitruración dura bien y el gasto adicional permanece inactivo. En el caso de alimentos abrasivos, cargados, corrosivos o reciclados, las matemáticas cambian: una pieza nitrurada se desgasta a través de su delgada carcasa y necesita ser reemplazada mucho antes, mientras que una pieza bimetálica sigue funcionando. Después de algunos ciclos de reemplazo, la pieza de mayor duración generalmente gana en costo total, aunque su etiqueta sea más alta. Cuánto antes y cuánto se ahorra depende enteramente de la resina, la carga de relleno, el rendimiento y el ciclo de trabajo, razón por la cual un proveedor creíble pregunta acerca de su materia prima antes de hablar de la vida útil, en lugar de citar un multiplicador universal.
Debido a que los cilindros de tornillo son casi 100 % personalizados, no hay un precio de lista para comparar. El costo refleja el grado de aleación, el acero base, el tratamiento superficial, la relación L/D y la longitud. La forma de comparar dos proveedores de manera justa es entregar el mismo dibujo y el mismo detalle de la materia prima y luego comparar las cotizaciones entre sí.
7. Cómo especificar cuándo solicita una cotización
Una cotización bimetálica es tan buena como la información que contiene. Para obtener una recomendación sólida y un precio exacto de EJS (o de cualquier fabricante serio), ponga esto sobre la mesa:
- Resina y masilla.Polímero base, tipo de relleno y porcentaje de carga (p. ej. PA66 + 30% fibra de vidrio). Esto impulsa toda la elección de la aleación.
- Rango de temperatura del proceso.Establece el límite de temperatura de la aleación del barril: el límite de grados EJS01–EJS04 en diferentes puntos.
- Máquina y geometría.Modelo OEM, diámetro del tornillo, relación L/D y longitud. Un dibujo es ideal; sin uno, las fotos del producto más las dimensiones principales (diámetro, longitud, información de brida) permiten a EJS presupuestar el precio.
- Simple, gemelo paralelo o gemelo cónico.La construcción difiere segúnbarriles extrusores de un solo tornilloybarriles cónicos de doble tornillo.
- Nueva construcción o reemplazo OEM.EJS aplica ingeniería inversa a la geometría OEM existente y puede actualizar una pieza nitrurada desgastada a una estructura bimetálica en una aleación adecuada.
- Preferencia de tratamiento superficial, si la hubiera.O simplemente describa la tarea y deje que los ingenieros de EJS le recomienden la aleación.
Con información clara, EJS emite una cotización dentro de un día hábil. Los barriles de tornillos nuevos tienen una garantía de un año cuando se utilizan plásticos puros. Para obtener más información sobre cómo examinar a cualquier proveedor con sede en China antes de comprometerse, consulte ellista de verificación del comprador.
8. Preguntas frecuentes
¿Cuál es la diferencia entre un cilindro de tornillo bimetálico y uno nitrurado?
Un cilindro de tornillo nitrurado se endurece difundiendo nitrógeno en el acero base, produciendo una carcasa dura y delgada de aproximadamente 0,4 a 0,7 mm. Un cilindro de tornillo bimetálico agrega una capa separada de aleación resistente al desgaste: revestimiento duro de PTA en los tramos del tornillo (1,0 a 1,5 mm) y aleación fundida centrífuga dentro del orificio del cilindro (2,0 a 3,0 mm). La nitruración es adecuada para resinas limpias y no abrasivas; el bimetálico se adapta a rellenos abrasivos, fibra de vidrio y piensos corrosivos o reciclados donde la vida útil es importante.
¿Qué aleación de revestimiento duro de tornillos es mejor para plásticos rellenos de vidrio o altamente abrasivos?
Para los trabajos más abrasivos, Colmonoy 83, un grado de carburo de níquel-tungsteno (Ni+Wc+Cr+C), ofrece la mayor resistencia al desgaste entre las opciones comunes de revestimiento duro de tornillos. Ni60 es la opción diaria para un desgaste moderado, y Colmonoy 56 se ubica en el medio con un fuerte equilibrio entre desgaste y corrosión. EJS recubre los tres mediante soldadura PTA, seleccionada para la materia prima.
¿Qué aleación de barril debo elegir para plásticos corrosivos como el PVC?
Para trabajos sometidos a corrosión, EJS02 (Ni+Cr+Co+B) y EJS03 (Ni+Cr+Co+V+B) tienen la clasificación de resistencia a la corrosión más alta entre las aleaciones de fundición de barriles EJS. EJS03 equilibra el desgaste y la corrosión para trabajos mixtos, mientras que EJS04 (Ni+Wc+Cr+B) es el grado premium de carburo de tungsteno para la abrasión más exigente y temperaturas elevadas de hasta aproximadamente 600 °C.
¿Qué espesor tiene la capa de desgaste de un tornillo bimetálico en comparación con un cilindro bimetálico?
En un tornillo bimetálico, la capa de revestimiento duro soldado con PTA tiene aproximadamente entre 1,0 y 1,5 mm en las aletas. En un cilindro bimetálico, el revestimiento de aleación fundido centrífugamente mide aproximadamente entre 2,0 y 3,0 mm. La capa del cilindro es más gruesa porque es la superficie de desgaste contra la que corre el tornillo giratorio a lo largo de todo el diámetro interior.
¿Es siempre mejor un cilindro de tornillo bimetálico que uno nitrurado?
No. Para resinas limpias y no abrasivas que funcionan con plásticos puros, un cilindro de tornillo nitrurado puede ofrecer una buena vida útil a un costo menor. El bimetálico gana su mayor costo cuando la materia prima es abrasiva, llena de vidrio o minerales, corrosiva o reciclada; ahí la vida útil más larga y la protección contra el desgaste prematuro cambian el panorama del costo total. La elección correcta depende de la resina, el relleno y el servicio, por lo que para cotizar se necesitan detalles del dibujo y de la materia prima.
¿Puede EJS suministrar un reemplazo bimetálico para un tornillo y cilindro OEM existentes?
Sí. EJS aplica ingeniería inversa a la geometría del cilindro y del tornillo OEM existente según las especificaciones originales y puede mejorar la metalurgia, por ejemplo, moviendo una pieza nitrurada desgastada a una construcción bimetálica en una aleación adecuada. Proporcione el modelo OEM, el dibujo original si está disponible o fotografías del producto más las dimensiones principales, como diámetro, longitud y detalles de brida, y EJS emitirá una cotización dentro de un día hábil.
