ABS切粒机胶辊
1胶辊故障分析
对2002年以来使用的胶辊进行统计行分析,从2002年元月到2002年1 1月,两台造粒机共使用胶辊33个,其中使用时间最长的为26d最短的只有几个小时,平均使用寿命为17吐导致不能使用的原因,有1 1个胶辊发生掉胶或脱壳,其它为磨损造成胶辊尺寸超差。
1.1掉胶与脱壳
胶辊在使用过程中,经常在胶辊的轴端产生掉胶甚至脱壳现象。产生这种现象的主要有3个原因。
(由造粒机本身结构所致。挤出ABS柬条的模头长度是1.4m,胶辊的长度只有Q8m。ABS束条宽度从1.4m收缩到Q8m,势必造成胶辊中间束条少、两端束条多,胶辊两端要比中间承受更大的摩擦力,所以胶辊产生掉胶与脱壳都是在轴端。要改变造粒机结构比较困难,所以暂不考虑对造粒机结构的改造。
(2是胶体本身的强度较低、胶体与金属辊芯的结合强度低造成。要提高胶体与金属辊芯的结合强度,首先要提高胶体本身的强度,胶体本身的强度提高后,胶辊在使用过程中掉胶的问题就会迎刃而解。但胶体的强度与硬度是相辅相成的,强
度提高必然伴随着硬度的提高。而硬度如果过高,胶辊在使用过程中会出现打滑、不吃料现象,无法使用。所以,新胶辊既要保证胶体有足够的强度,又要保证其硬度适中。根据以往的使用经验,胶辊的表面硬度为邵氏硬度8E盘1(邵尔砧最为合适。
(9是由于ABS束条与胶辊摩擦产生热量,聚集在胶体内散不出去,当达到一定温度时(对破坏的胶辊进行现场测温,为150℃左右),胶体产生塑化,强度急剧下降,造成掉胶与脱壳。所以,制造新胶辊时要考虑所用橡胶的导热性要好,并添加适
量的导热剂。或在胶辊结构上加以改进,增加散热措施。保证胶辊在使用过程中胶体内的热量小于耐磨性差
造成胶辊使用寿命短的另一个主要原因是胶体的耐磨性差。当磨损量超过胶辊的最小外径尺寸时或胶辊局部磨出较深凹痕时,胶辊将报废。所以,制造新胶辊时要考虑所用橡胶的耐磨性要好,并考虑添加适量的耐磨剂。
2改进方法
经过以上分析,新胶辊应在胶体材料、添加剂、结构以及加工工艺等方面加以改进。2 1增加散热孔
原胶辊的结构示意见图1。当ABS束条与胶辊摩擦产生热量,此种结构的胶辊若胶体材料的散热性不好,热量会逐渐聚集,直到产生掉胶和脱壳等现象。新胶辊在胶辊两端各均匀地钻出3个散热孔(见图2,散热孔与辊芯的空心部分相通。胶辊在运转过程中,胶体内聚集的热量经辊芯传到辊芯的空心部分,由流动的空气把热量带走。由于及时散热,降低了胶体内部热量的聚集,就不会
产生因胶体内部热量过高而导致的掉胶和脱壳现象。
采用二次包胶硫化工艺
原胶辊胶体使用的是同一种强度和硬度的胶料。如前面分析所知,着要提高胶体的强度以增加胶体与辊芯的结合强度,势必造成胶体硬度的提高。硬度过高又会产生ABS束条打滑、不吃料现象。新胶辊采用两种胶料,内层胶体使用硬度较高的胶料,以保证胶体与辊芯的结合强度;内层胶体进行一次包胶硫化和必要的加工后,在进行二次包胶硫化,既在内层胶体上再包敷一层硬度适中的胶料,以保证胶辊能正常地牵引ABS束条。内外层胶体之间均匀地缠绕一层子午线,其作用是增加内外层胶体之间的结合强度,保证内外层胶体不剥离,其结构示意见图2
23新材料的应用
进口胶辊的胶体材料使用的是聚氨酯。由于聚氨酯的导热性不好且在潮湿的环境下容易发粘,所以新胶辊以丁睛橡胶为基材,在按一定比例掺混辅助橡胶。内层胶料中添加适量的增强剂和导热剂,以保证胶体足够的强度、硬度和良好的导热性,从而提高内层胶体与辊芯的结合强度和胶体的导热性。外层胶料中添加适量的抗磨剂,以增加胶辊表面的耐磨性。此外,采用进口的粘合剂,
进一步提高内层胶体与辊芯以及内外层胶体之间的结合强度。
3改进后的胶辊在工业生产中的试用
新胶辊20CB年元月开始试用,效果也不是很理想。经过几次反复,在橡胶配方、散热孔的大小及方向、内外胶层的厚度比、子午线的线径双缠绕的螺距等方面进行调整,达到了理想的使用效果。
(由内外层胶料的强度和硬度匹配,且在内外层胶体间增加了子午线,既保证了内层胶体与辊芯及内外层胶体的结合强度,又保证了胶辊的吃料性能,ABS束条在胶辊表面分布的比较均匀,运行平稳。解决了因胶体与辊芯的结合强度差而产生的掉胶和脱壳问题。
(2在辊芯上增加散热孔后,胶料内部聚集的热量通过流动的空气带走。经测量,胶辊表面和辊芯内部的温度都在90℃以下,达不到胶料的塑化温度。从而解决了因塑化而产生的掉胶与脱壳问题。
(9在外曾胶体中添加抗磨剂后,胶辊表面的耐磨性显著提高。其平均使用寿命达到100d最新胶辊平均使用寿命按100d计算,原胶辊平均使用寿命按15d计算,年生产时间按g的d计算,若使用新胶辊(单台造粒机)每年消耗33个,使用原胶辊(单台造粒机)每年消耗22个。则使用原胶辊要比使用新胶辊每年多消耗(22-39×2=37个(两台造粒机),也就是增加了36次更换胶辊
的次数。则年创效益约为55万元。
新型ABS胶辊经过一年多的使用证明,该胶辊具有良好的强度和耐磨性、合适的硬度、使用寿命较长,完全能够满足ABS装置的正常生产,可以在此种ABS造粒机上推广使用。其它品种的塑料造粒机(干法造粒)上的胶辊也可借鉴其结构及加工工艺,提高其使用寿命。
来自:本站 作者:admin 发布时间:2016-04-30 13:49:35 点击次数:490
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