Un nuevo estándar en resistencia al desgaste y a la corrosión para cilindros de tornillo de doble aleación: tecnología de carburo de tungsteno

Uno

Composición y función básicas del tornillo y el cilindro
El tornillo y el cilindro son los componentes plastificantes centrales de las máquinas de moldeo por inyección y extrusoras, aclamados como el 'corazón' de los equipos de moldeo. Su función principal es lograr el transporte, fusión y mezcla del plástico mediante la rotación del tornillo, al tiempo que establece presión dentro del cilindro para garantizar una plastificación uniforme y una extrusión estable del material. Específicamente, el cañón sirve como cámara que alberga el tornillo, responsable de proporcionar un control preciso de calentamiento y enfriamiento; El tornillo, a través de un meticuloso diseño geométrico, incluido el paso, la relación L/D y la relación de compresión, realiza secuencialmente las tres funciones clave de transporte de sólidos, plastificación por fusión y medición de la masa fundida. La coordinación precisa entre ambos determina en última instancia la calidad de la plastificación y la eficiencia del moldeo.

Dos

Durante el funcionamiento del tornillo y del cilindro, los mayores desafíos encontrados son el desgaste y la corrosión, que también son factores críticos que afectan directamente su vida útil. Por lo tanto, la resistencia al desgaste y a la corrosión son los principales problemas que debe abordar la tecnología de tornillo y cilindro. El avance en la tecnología de carburo de tungsteno por parte de Suzhou Jwellmech es precisamente la fuerza impulsora central que permite que el doble tornillo y el cilindro logren un salto en la resistencia al desgaste y la corrosión.

1 Actualización de materiales: un salto cualitativo de 'que contienen tungsteno' a 'carburo de tungsteno de alto contenido'

La mejora significativa en la resistencia al desgaste y a la corrosión de los conjuntos de tornillos y cilindros bimetálicos se debe, en primer lugar, a una innovación fundamental en los materiales de aleación. Las aleaciones tradicionales contenían solo alrededor de un 10 % de tungsteno, y dependían principalmente del efecto fortalecedor de la solución sólida del tungsteno para proporcionar una resistencia al desgaste limitada, que tenía dificultades para cumplir con las exigentes condiciones de los materiales con alto contenido de relleno. Hoy en día, el contenido de carburo de tungsteno en la aleación de Suzhou Jwellmech se ha incrementado al 30% o incluso al 50%, logrando un aumento en la concentración de la fase dura. Como fase cerámica con una dureza superior a HV2000, el carburo de tungsteno forma una estructura rígida de 'esqueleto' dentro de la aleación; cuanto mayor sea el contenido, mayor será la resistencia al desgaste abrasivo. Esto lo hace particularmente adecuado para escenarios de procesamiento que involucran materiales altamente cargados y de alto desgaste, como fibra de vidrio reforzada con nailon, polvos magnéticos y polvos de aluminio y magnesio. Al mismo tiempo, el carburo de tungsteno es químicamente estable. Junto con el diseño optimizado de las aleaciones de la serie WPT, se ha logrado un gran avance en la resistencia a la corrosión: la aleación resistente a la corrosión WPT1 bloquea eficazmente gases corrosivos fuertes como el HCl producido durante la descomposición del PVC; La aleación compuesta WPT3 combina resistencia al desgaste y a la corrosión, lo que garantiza que el sustrato no se erosione en condiciones operativas complejas.

2 Innovación de procesos: la revolución de la densificación provocada por la tecnología de pulverización térmica HP/HVOF

La realización de las propiedades de los materiales depende en gran medida del apoyo de procesos avanzados. La tecnología de soldadura PTA (arco transferido por plasma) anterior tenía limitaciones importantes: solo podía realizar soldadura por pulverización localizada en las puntas de los tornillos, lo que generaba capas de unión gruesas, altas tasas de dilución y una tendencia a generar porosidad, sin cubrir la raíz del tornillo, un área propensa a la corrosión. La introducción de la tecnología de pulverización térmica HP/HVOF (combustible de oxígeno de alta presión y alta velocidad) de nueva generación ha transformado eficazmente esta situación. Esta tecnología impulsa polvo de carburo de tungsteno sobre la superficie del tornillo a velocidades supersónicas, creando una fuerza de unión mecánica y metalúrgica ultra alta entre el recubrimiento y el sustrato, eliminando por completo el riesgo de desconchado del recubrimiento. La porosidad de los recubrimientos HVOF es extremadamente baja (normalmente menos del 1%), bloqueando eficazmente la infiltración de medios corrosivos, un factor clave para lograr resistencia a la corrosión. Más importante aún, esta tecnología logra un 'revestimiento de aleación integral': las puntas, los flancos y las raíces de los tornillos están cubiertos uniformemente por la capa de aleación. Esto resuelve el problema del proceso tradicional en el que la raíz del tornillo carecía de protección y se corroía primero, multiplicando así la vida útil general del tornillo.

3 Sinergia estructural y de precisión para la confiabilidad

Además de los materiales y procesos, el diseño estructural de precisión y las capacidades de mecanizado de Suzhou Jwellmech proporcionan la última línea de defensa para la confiabilidad de los juegos de cilindros y tornillos bimetálicos. El material base, hecho de acero 45# o 40Cr de alta calidad, se somete a un proceso bimetálico de fundición centrífuga para lograr una unión metalúrgica profunda entre la capa de aleación de alta dureza y el sustrato resistente; el sustrato proporciona tenacidad a la flexión para soportar cargas de flexión, mientras que la capa de aleación confiere a la superficie una resistencia superior al desgaste y la corrosión. La mejora de las capacidades de mecanizado de precisión es igualmente crítica: la longitud mecanizable se ha ampliado de 3000 mm a 4000 mm, con una rectitud estrictamente controlada dentro de 0,015 mm/m, lo que garantiza que los tornillos largos funcionen sin riesgos de raspado durante la rotación de alta velocidad y protege eficazmente el recubrimiento de carburo de tungsteno de la superficie contra daños mecánicos adicionales. Además, el sustrato se somete a un tratamiento de nitruración a una profundidad de 0,5 a 0,8 mm, logrando una dureza de HV960 o superior, formando una segunda barrera de dureza debajo del recubrimiento de carburo de tungsteno. Incluso si se produce un desgaste mínimo en la capa superficial de carburo de tungsteno en condiciones operativas extremas, la capa nitrurada de alta dureza expuesta proporciona una protección confiable, evitando fallas rápidas del sustrato y logrando una protección multicapa desde la superficie hacia adentro.

En resumen: Como componentes plastificantes centrales de las máquinas de moldeo por inyección y extrusoras, la resistencia al desgaste y a la corrosión de los juegos de tornillos y cilindros impactan directamente en su vida útil. suzhou Jwellmech ha logrado tres avances importantes a través de las actualizaciones de la tecnología de carburo de tungsteno: en términos de materiales, el contenido de carburo de tungsteno se ha incrementado del 10% al 30%-50%, formando un 'esqueleto' rígido que mejora significativamente la resistencia al desgaste, mientras que las aleaciones de la serie WPT resisten eficazmente la corrosión como la del HCl. En términos de proceso, la tecnología de pulverización térmica HP/HVOF reemplaza al PTA tradicional, logrando un revestimiento de aleación integral en las puntas, flancos y raíces de los tramos, con una alta resistencia de unión del revestimiento y una porosidad extremadamente baja. En términos de estructura, el sustrato se somete a un tratamiento de fundición centrífuga y nitruración, con una longitud mecanizable extendida a 4000 mm y una rectitud que alcanza los 0,015 mm/m, formando una protección multicapa desde la superficie hasta el interior, multiplicando así la vida útil general del tornillo.