Respuesta directa
Cada cilindro de tornillo extrusor implica dos decisiones materiales, no una. Abase de acerosoporta la carga mecánica, generalmente 38CrMoAlA, 42CrMo o un grado inoxidable. Atratamiento superficialSobrevive al polímero: ya sea una capa nitrurada de 0,4 a 0,7 mm de profundidad o una capa de aleación bimetálica varias veces más gruesa. Si se equivoca la base de acero, la pieza se flexionará. Si se equivoca la superficie, se desgastará antes de tiempo.
Pregunte a la mayoría de los proveedores de qué están hechos sus tornillos y obtendrá una de dos respuestas. O una simple designación de grado sin contexto o la frase "acero de aleación de alta calidad resistente al desgaste", que no significa nada.
Ninguno de los dos ayuda al comprador a decidir. Esta guía proporciona los grados, cómo se llaman fuera de China, qué efecto real tiene cada tratamiento de superficie en el metal y cómo combinarlos.material del barril del tornilloal polímero que ejecuta.
1. Aceros básicos y sus equivalentes internacionales
El acero base hace el trabajo estructural. Resiste la torsión del accionamiento, la flexión bajo carga lateral y la variación dimensional con la temperatura. En una pieza correctamente construida, nunca entra en contacto con la masa fundida; la superficie tratada se encarga de eso.
Las designaciones de calidad chinas confunden a los compradores fuera de Asia y la mayoría de los proveedores nunca las traducen. Aquí está el mapeo.
| grado chino | DIN / ES | AISI / EE.UU. | donde se usa |
|---|---|---|---|
| 38CrMoAlA | 1.8509 | familia de aleaciones nitrales | El estándar de la industria. El contenido de aluminio proporciona una carcasa de nitruro excepcional |
| 34CrAlNi7 | 1.8550 | familia de aleaciones nitrales | Nitruros más profundos y duros que el 38CrMoAlA |
| 31CrMoV9 | 1.8519 | — | Alta resistencia con buena resistencia a la fatiga. |
| 42CrMo | 1.7225 | AISI 4140 | Acero de aleación resistente de uso general; cuerpo de barril común |
| 40Cr | 1.7035 | AISI 5140 | Carcasas de barril, componentes de menor servicio. |
| SKD61 | 1.2344 | AISI H13 | Servicio de trabajo en caliente, altas temperaturas de proceso |
| Cr12MoV/D2 | 1.2379 | AISI D2 | Aplicaciones de acero para herramientas de alto desgaste |
| SS304 / SS316 | 1,4301 / 1,4401 | AISI 304 / 316 | Servicio crítico para la corrosión |
Por qué domina el 38CrMoAlA.Su contenido de aluminio forma nitruros de aluminio extremadamente duros durante la nitruración. Esa única propiedad lo convierte en el estándar en toda la industria: se necesita un caso mejor que casi cualquier otra cosa, a un costo razonable.
Un proveedor que nombra solo un acero para cada trabajo le simplifica el trabajo o trabaja con existencias limitadas. Preguntar para qué grado proponensudeber y por qué.
2. Tratamientos de superficie: lo que realmente hace cada uno
Aquí es donde el lenguaje de marketing hace más daño. Varios procesos se agrupan en "recubrimiento" y no son comparables.
nitruración
El nitrógeno se difunde en la superficie del acero a temperatura, formando una carcasa dura.0,4 a 0,7 mm de profundidad. No se añade ningún material nuevo: el acero existente se transforma. La distorsión se mantiene baja porque el proceso transcurre por debajo de la temperatura de transformación, lo cual es importante en piezas de varios metros de largo.
La nitruración limpia bien la resina sin relleno y cuesta menos. Su límite es la profundidad. Una vez que el relleno abrasivo atraviesa la caja, el núcleo de acero más blando se asienta debajo y se erosiona rápidamente.
Bimetálico: dos procesos, no uno
La mayoría de los artículos describen la construcción bimetálica como si un solo proceso hiciera ambas partes. Están involucrados dos procesos completamente diferentes y saber cuál es cuál le indica si un proveedor realmente fabrica internamente.
Los tornillos reciben soldadura PTA.El arco transferido por plasma funde el polvo de aleación en las superficies de vuelo como un cordón de soldadura que se fusiona metalúrgicamente con el acero base. Luego, el depósito sobredimensionado se mecaniza hasta obtener la geometría de vuelo final, dejando1,0 a 1,5 mmde aleación exactamente donde el tornillo toca el orificio.
Los barriles reciben fundición centrífuga.Se vierte una aleación fundida en el cuerpo del barril giratorio; la fuerza centrífuga lo lanza contra la pared interior donde se solidifica como un revestimiento denso,2,0 a 3,0 mmde espesor en todo el diámetro. El revestimiento es más grueso que el revestimiento duro del tornillo porque reemplazar un cañón cuesta mucho más.
Cromado
El cromo duro deposita una capa delgada que ayuda a la liberación y resiste la corrosión leve. Es útil para trabajos específicos. No es una solución antidesgaste para compuestos abrasivos, porque la capa es delgada y puede desprenderse bajo ciclos térmicos y cargas mecánicas.
Procesos que verá anunciados y cuáles son
Los compradores que comparan cotizaciones se topan con varios otros nombres de recubrimientos. Aquí se describen con precisión, para que puedas juzgar las ofertas que recibes.
| Proceso | que es | nota practica |
|---|---|---|
| HVOF / pulverización térmica (WC-Co) | Polvo pulverizado a alta velocidad, unido mecánicamente | Más delgado que el recubrimiento de soldadura y adherido de manera diferente.No ofrecido por EJS. |
| Pulverización de plasma | Polvo fundido en chorro de plasma y pulverizado. | Las capas pulverizadas no son soldaduras.No ofrecido por EJS. |
| Revestimiento láser | Depósito de aleación fundida por láser, unido por fusión | A veces se describe erróneamente como un proceso de perforación de barriles.No ofrecido por EJS. |
| Revestimiento cerámico | Manguito cerámico o revestimiento dentro del orificio. | Nicho especializado.No ofrecido por EJS. |
| DLC/PVD | Película muy fina depositada al vapor. | Escala de micras; Se utiliza para fricción, no para desgaste a granel.No ofrecido por EJS. |
Esté atento a un error específico.Algunos proveedores describen los orificios de los barriles como "revestidos con láser" o "rociados con plasma". Los revestimientos bimetálicos del cañón se fabrican mediante fundición centrífuga. Si una cotización describe incorrectamente el proceso del barril, pídales que lo guíen a través de su taller mediante una videollamada antes de realizar el pedido.
3. Los grados de aleación en el interior son "bimetálicos"
La palabra "bimetálico" confirma que existe una capa de aleación. Elcalificacióndetermina si sobrevive a su compuesto. La mayoría de los proveedores dicen "a base de níquel" y se detienen, lo que no le dice nada al comprador: Ni60 y Colmonoy 83 están basados en níquel y se comportan de manera muy diferente.
Aleaciones de revestimiento duro para tornillos (soldadas con PTA, 1,0–1,5 mm)
| 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 |
Aleaciones de fundición de barril (fundidas centrífugamente, 2,0–3,0 mm)
| 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 |
Vale la pena conocer un límite publicado porque ningún otro proveedor lo indica:Ni60 está clasificado para un contenido de fibra de vidrio inferior al 10 por ciento.Por encima de eso, la aleación queda fuera de su función prevista. El reciclado de desechos de plástico de ingeniería a menudo contiene fibra de vidrio del compuesto original, y los compradores superan ese umbral sin darse cuenta.
4. La dureza no es resistencia al desgaste
Este único malentendido genera más compras equivocadas que cualquier otro.
Mire las tablas de arriba. Colmonoy 83 lecturasCDH 50–55, inferior a Ni60 en HRC 56–62. Sin embargo, Colmonoy 83 tiene la clasificación antidesgaste más alta.
La razón es estructural. La dureza mide la resistencia a las indentaciones. La resistencia a las partículas abrasivas proviene departículas de carburo duro incrustadas en una matriz más dura— los carburos toman la molienda mientras la matriz los mantiene en su lugar. Colmonoy 83 contiene carburo de tungsteno, por lo que supera a las aleaciones más duras frente a la fibra de vidrio y el relleno mineral.
La resistencia a la corrosión vuelve a ser una tercera propiedad, independiente de las otras dos. EJS01 es la aleación de barril más dura de la lista y tiene el índice de corrosión más bajo, lo que la convierte en una mala elección para el PVC rígido a pesar de su impresionante número de dureza.
No compre solo por el número de dureza.Tres propiedades importan y se enfrentan entre sí: dureza, resistencia a la abrasión y resistencia a la corrosión. Pídale a cualquier proveedor que indique los tres para el grado que propone. Una cita que enumera solo HRC le indica cuál es el menos útil de los tres.
5. Selección del material del barril de tornillo por polímero
Haga coincidir el material del cilindro del tornillo con lo que el polímero hace con el metal, no con un nivel de calidad general.
| Polímero | Mecanismo de ataque | Base de acero | Superficie |
|---|---|---|---|
| Limpiar PE, PP, PS, ABS | Ni | 38CrMoAlA | nitrurado |
| PVC rígido | Corrosión (liberación de HCl) | 38CrMoAlA | Bimetálico, resistente a la corrosión (tornillo Ni60 / Colmonoy 56, cilindro EJS02 / EJS03) |
| Nailon relleno de vidrio, PC | Abrasión | 38CrMoAlA/34CrAlNi7 | Bimetálico, grado de carburo (tornillo Colmonoy 83, cilindro EJS01/EJS04) |
| Lleno de mineral o CaCO₃ | Abrasión | 38CrMoAlA | Bimetálico, grado de carburo |
| Reciclado / post-consumo | ambos a la vez | 38CrMoAlA | Bimetálico, grado de carburo |
| Compuestos retardantes de llama | Corrosión | 38CrMoAlA | Bimetálico, guiado por corrosión |
| PET (seco, sin relleno) | Leve | 38CrMoAlA | Nitrurado o bimetálico según potencia |
| Polímeros de ingeniería de alta temperatura | Térmico | SKD61 | Bimetálico, EJS04 clasificado para 600°C |
| Servicio crítico para la corrosión | Químico | SS304 / SS316 | Por aplicación |
Los compradores pasan por alto dos puntos. Primero,El contenido de relleno importa más que el nombre del polímero.— El PP sin relleno y el PP con un 30 por ciento de talco tienen problemas de desgaste diferentes. Segundo,recuentos de remolido.Agregar un 15 por ciento de material reciclado a un flujo limpio puede trasladar todo el trabajo a una clase de material diferente.
6. Reacondicionamiento: cuándo se puede restaurar el material
Las superficies de desgaste desgastadas no siempre significan una pieza nueva. Ambos procesos bimetálicos se pueden repetir en un componente existente.
Un tornillo desgastado se puede volver a soldar con un revestimiento duro de PTA nuevo y mecanizarlo hasta obtener la geometría de ala original. Un orificio desgastado se puede volver a perforar y revestir mediante fundición centrífuga. El reacondicionamiento mantiene el eje, la chaveta y el muñón originales, lo que es más importante cuando la pieza OEM se descontinua o el tiempo de entrega de una nueva es largo.
Reacondicionar o reemplazar: los factores decisivos
- Reacondicionarcuando el eje está recto, la geometría se adapta al compuesto y sólo las superficies de desgaste han desaparecido.
- Reacondicionarcuando la pieza OEM se descontinua o el plazo de entrega de la nueva construcción es inaceptable
- Reemplazarcuando el eje está doblado o las raíces del vuelo muestran grietas
- Reemplazarcuando la geometría original nunca se adaptó a la resina: la reconstrucción es el momento de arreglar el diseño
- Reemplazarcuando se ha perdido tanto material que el remecanizado llevaría la pieza por debajo de su envolvente de resistencia
Una especificación del material del cilindro de tornillo significa poco sin documentación que lo demuestre. En cada orden de compra pertenecen tres líneas.
Lista de verificación de especificaciones de materiales
- Grado de acero base, nombrado.No "acero aleado": 38CrMoAlA, 42CrMo, SS316, lo que corresponda
- Tratamiento superficial y profundidad.Nitrurado con la profundidad de caja indicada, o bimetálico con lanombre del grado de aleacióny espesor de capa en milímetros
- Documentos requeridos en el momento de la entrega.Certificado de material con número de calor e informe de inspección con dimensiones reales medidas
EJS suministra un certificado de material y un informe de inspección con cada cilindro de tornillo y estampa un número de identificación rastreable en cada pieza durante la producción. En un primer pedido con cualquier proveedor, tener una muestra seccionada y analizada de forma independiente cuesta muy poco en comparación con el valor de un contenedor de piezas.
Si la aplicación implica contacto alimentario o médico,afirmar que en la fase de investigaciónpara que la selección y la documentación del acero base puedan coincidir con su propio programa de cumplimiento. Los requisitos difieren según el mercado y la aplicación, y pertenecen a la especificación en lugar de ser asumidos.
EJS funciona entornillo único, gemelo paraleloygemelo cónicogeometrías en ambosnitruradoybimetálicoLa construcción, con nitruración, soldadura PTA y fundición centrífuga, se realiza internamente en la fábrica de Zhoushan. Para obtener un panorama de compras más amplio, consulte laguía completa del comprador.
8. Preguntas frecuentes
¿Qué acero se utiliza para los tornillos y cilindros de las extrusoras?
El acero base más común es el 38CrMoAlA, conocido en Europa como 1.8509. Otros grados regulares son 34CrAlNi7 (1.8550), que nitrura más profundo y más duro, 31CrMoV9 (1.8519), 42CrMo que es equivalente a AISI 4140, SKD61 para trabajos en caliente y acero inoxidable SS304 o SS316 para aplicaciones críticas para la corrosión. El acero base proporciona resistencia a la torsión y estabilidad dimensional. En una pieza correctamente construida, nunca toca la masa fundida, porque el tratamiento de la superficie hace el trabajo en la interfaz.
¿Cuál es la diferencia entre un cilindro de tornillo nitrurado y bimetálico?
La nitruración difunde nitrógeno en la superficie de acero existente, formando una carcasa dura de 0,4 a 0,7 mm de profundidad sin agregar ningún material nuevo. La construcción bimetálica agrega una capa de aleación genuina unida al acero base: de 1,0 a 1,5 mm de revestimiento duro soldado con PTA en las aletas del tornillo y de 2,0 a 3,0 mm de revestimiento fundido centrífugamente en el orificio del cañón. Los trajes de nitruración limpian resinas sin carga a menor coste. El bimetálico se adapta a compuestos abrasivos y corrosivos donde una carcasa delgada se cortaría rápidamente.
¿Cómo elijo el material del cilindro del tornillo para mi polímero?
Haga coincidir el material con lo que el polímero le hace al metal. El PE, PP, PS y ABS limpios no causan abrasión ni corrosión, por lo que un cilindro de tornillo nitrurado sirve bien. La fibra de vidrio y las cargas minerales se desgastan, lo que requiere una aleación que contenga carburo de tungsteno, como Colmonoy 83, en el tornillo. El PVC rígido se corroe porque libera cloruro de hidrógeno, por lo que la prioridad pasa a los grados resistentes a la corrosión. El alimento reciclado ataca en ambos sentidos a la vez y necesita la combinación más resistente disponible.
¿El cromado duro es mejor que la construcción bimetálica?
No, resuelven diferentes problemas. El cromado deposita una capa delgada que ayuda con la liberación y una protección leve contra la corrosión, pero puede descascararse bajo ciclos térmicos y cargas mecánicas, y no es una solución de desgaste para compuestos abrasivos. La construcción bimetálica fusiona milímetros de aleación al acero base mediante soldadura o fundición, por lo que la capa se convierte en parte del componente y no puede desprenderse. Elija cromo para liberación y uso liviano, bimetálico para una genuina resistencia al desgaste.
¿Una mayor dureza siempre significa una mayor vida útil del cilindro del tornillo?
No, y asumir que así sea conduce a una compra equivocada. La dureza resiste las indentaciones, mientras que la resistencia al relleno abrasivo proviene de partículas de carburo duro mantenidas en una matriz más dura. Colmonoy 83 lee HRC 50 a 55, más bajo que Ni60 en HRC 56 a 62, pero tiene la clasificación antidesgaste más alta porque contiene carburo de tungsteno. La resistencia a la corrosión es nuevamente una tercera propiedad, no relacionada con ambas. Pregunte por dureza, composición y clasificación de corrosión juntas.
¿Cuándo se debe reacondicionar un tornillo o un cilindro desgastado en lugar de reemplazarlo?
Reacondicione cuando el acero base y la geometría sigan en buen estado pero las superficies de desgaste hayan desaparecido. Un tornillo desgastado se puede volver a soldar con un revestimiento duro de PTA nuevo y mecanizarse para recuperar su geometría original, y un orificio desgastado se puede volver a perforar y revestir mediante fundición centrífuga. En su lugar, reemplácelo cuando el eje esté doblado, las raíces de vuelo estén agrietadas, la geometría nunca se adaptó al compuesto o se haya perdido tanto material que el remecanizado dejaría la pieza por debajo de su envolvente de resistencia.
¿Qué documentos materiales deben venir con un pedido de barril de tornillo?
Solicite un certificado de material que muestre la química del acero base y el número de calor, y un informe de inspección que registre las dimensiones reales medidas de sus piezas en lugar de los valores de diseño. Para la construcción bimetálica, el nombre del grado de aleación y el espesor de la capa deben aparecer por escrito en la cotización, no solo la palabra bimetálica. EJS suministra un certificado de material y un informe de inspección con cada cilindro de tornillo y estampa un número de identificación rastreable en cada pieza.
