Ανάλυση αστοχίας: Γιατί η επένδυση της κάννης φθορά πρόωρα σε μια γραμμή σύνθεσης υψηλής πλήρωσης;

Ένας πελάτης που χειριζόταν μια γραμμή εξώθησης με δύο κοχλίες για πλαστική σύνθεση υψηλής πλήρωσης αντιμετώπισε πρόωρη φθορά της επένδυσης της κάννης. Η διαδικασία παραγωγής περιελάμβανε συνεχή εξώθηση σκευασμάτων που περιείχαν υψηλά επίπεδα ορυκτών πληρωτικών όπως ανθρακικό ασβέστιο και τάλκη.

Αν και ο εξοπλισμός λειτουργούσε υπό κανονικές συνθήκες παραγωγής, η επένδυση της κάννης έφτασε στο όριο φθοράς πολύ νωρίτερα από το αναμενόμενο. Ο πελάτης ζήτησε τεχνική αξιολόγηση για να προσδιορίσει τη βασική αιτία της βλάβης και να εντοπίσει μια πιο κατάλληλη λύση αντικατάστασης OEM.

Ο πελάτης ζήτησε:

• Ανάλυση της πρόωρης φθοράς της επένδυσης της κάννης
• Πλήρης συμβατότητα με τον υπάρχοντα εξωθητήρα
• Βελτιωμένη αντοχή στη φθορά για εφαρμογές υψηλής πλήρωσης
• Αξιόπιστη μακροχρόνια συνεχής λειτουργία
• Μειωμένη συχνότητα συντήρησης που προκαλείται από τη φθορά της επένδυσης

Τα εξαρτήματα της επένδυσης της κάννης που επιστράφηκαν επιθεωρήθηκαν για να αξιολογηθεί η κατανομή της φθοράς.

Η πιο σημαντική φθορά παρατηρήθηκε σε:

• Μεταφορικά τμήματα υψηλής πλήρωσης
• Ζώνες ανάμειξης υψηλής διάτμησης
• Περιοχές που υπόκεινται σε συνεχή ροή λειαντικού υλικού

Η τοπική φθορά της οπής υπερέβη το κανονικό όριο σέρβις σε πολλά τμήματα. Τα αντίστοιχα στοιχεία βίδας παρουσίασαν επίσης αξιοσημείωτη φθορά, υποδεικνύοντας ότι το σχέδιο φθοράς προέκυψε από την αλληλεπίδραση μεταξύ της διαμόρφωσης της βίδας, των επεξεργασμένων υλικών και των συνθηκών λειτουργίας.

Η μηχανική ανάλυση εντόπισε αρκετούς παράγοντες που συμβάλλουν.

Οι υψηλές συγκεντρώσεις ορυκτών πληρωτικών διαβρώνουν συνεχώς την επιφάνεια της επένδυσης της κάννης κατά την παραγωγή.

Το αρχικό υλικό επένδυσης ήταν κατάλληλο για συμβατικές εφαρμογές σύνθεσης, αλλά δεν ήταν βελτιστοποιημένο για παρατεταμένη έκθεση σε εξαιρετικά λειαντικά σκευάσματα.

Οι ζώνες ανάμειξης υφίστανται μεγαλύτερες δυνάμεις διάτμησης από τα τμήματα μεταφοράς, με αποτέλεσμα την ταχύτερη τοπική φθορά.

Οι μεγάλοι κύκλοι λειτουργίας επιτάχυναν τη σωρευτική φθορά σε όλη την κάννη.

Με βάση τις συνθήκες επεξεργασίας του πελάτη, η ανταλλακτική επένδυση κάννης βελτιστοποιήθηκε με:

• Επιλέγοντας ένα ανθεκτικό στη φθορά κράμα κατάλληλο για λειαντικές εφαρμογές
• Βελτιστοποίηση της διαμόρφωσης επένδυσης σε τμήματα υψηλής φθοράς
• Διατήρηση πλήρους συμβατότητας με το αρχικό συγκρότημα κάννης
• Διατήρηση των υφιστάμενων διαστάσεων διεπαφής βίδας και κάννης

Ο στόχος ήταν να βελτιωθεί η αντοχή στη φθορά διατηρώντας παράλληλα την πλήρη εναλλαξιμότητα με τον αρχικό εξοπλισμό.

Ο ποιοτικός έλεγχος περιελάμβανε:

• Μηχανή μέτρησης συντεταγμένων (CMM)
• Μέτρηση διάτρησης
• Επαλήθευση ομοκεντρικότητας
• Έλεγχος διαστάσεων τοποθέτησης

• Ανάλυση χημικής σύνθεσης
• Επαλήθευση θερμικής επεξεργασίας
• Έλεγχος σκληρότητας

• Οπτική επιθεώρηση
• Επαλήθευση διαστάσεων
• Έλεγχος συμβατότητας συναρμολόγησης

Τα αρχεία επιθεώρησης τεκμηριώθηκαν για να διασφαλιστεί η πλήρης ιχνηλασιμότητα του προϊόντος.

Μετά την εγκατάσταση, η ανταλλακτική επένδυση κάννης ταίριαξε με το υπάρχον σύστημα διέλασης και αποκατέστησε τη σταθερή παραγωγή.

Αυτή η περίπτωση καταδεικνύει ότι η πρόωρη φθορά της επένδυσης σε εφαρμογές σύνθεσης υψηλής πλήρωσης προκαλείται συχνά από τα συνδυασμένα αποτελέσματα λειαντικών σκευασμάτων, επιλογής υλικού, τοπικής φόρτισης διάτμησης και συνεχούς λειτουργίας. Η επιλογή ενός κατάλληλου υλικού επένδυσης ανθεκτικό στη φθορά με ταυτόχρονη διατήρηση ακριβών προτύπων κατασκευής και επιθεώρησης μπορεί να προσφέρει μια πιο κατάλληλη λύση αντικατάστασης OEM για απαιτητικές συνθήκες διέλασης.

Ορυκτά υλικά πλήρωσης όπως το ανθρακικό ασβέστιο και ο τάλκης τρίβουν συνεχώς την επιφάνεια της επένδυσης κατά τη διάρκεια της εξώθησης, αυξάνοντας τη φθορά με την πάροδο του χρόνου.

Όχι. Η φθορά επηρεάζεται από τα επεξεργασμένα υλικά, τη διαμόρφωση των βιδών, τις συνθήκες λειτουργίας και τις πρακτικές συντήρησης εκτός από το υλικό επένδυσης.

Η αντικατάσταση θα πρέπει να αξιολογείται όταν η φθορά της οπής υπερβαίνει τα αποδεκτά όρια ή αρχίζει να επηρεάζει το διάκενο της βίδας και τη σταθερότητα της διαδικασίας.

Η συμβατότητα επαληθεύεται μέσω μέτρησης διαστάσεων, επιθεώρησης CMM και επικύρωσης συναρμολόγησης πριν από την κατασκευή.

Η επιλογή ανθεκτικών στη φθορά υλικών κατάλληλων για την εφαρμογή επεξεργασίας και η τακτική επιθεώρηση τόσο των επενδύσεων της κάννης όσο και των βιδωτών στοιχείων μπορεί να βοηθήσει στη μείωση της πρόωρης φθοράς.