Ślimak i cylinder bimetaliczny czy standardowy? Jak wybrać właściwy układ

Pytanie „bimetal czy standard” pada w rozmowach z działem zakupów regularnie, zwykle przy okazji wymiany układu po raz drugi albo trzeci. Odpowiedź zależy od jednego parametru, który łatwo pominąć na etapie zamawiania maszyny: co właściwie ma przez nią przechodzić, nie tylko jaki model wtryskarki stoi w hali.

Czym różni się powłoka bimetaliczna od azotowania

Azotowanie to obróbka cieplno-chemiczna powierzchni stali – warstwa utwardzona ma zwykle 0,5 do 0,6 milimetra grubości i chroni przed ścieraniem typowym dla tworzyw bez wypełniaczy. Zbyt cienka warstwa, rzędu 0,1 milimetra, może z czasem pękać pod obciążeniem mechanicznym. Układ bimetaliczny idzie o krok dalej: na wewnętrzną powierzchnię cylindra oraz na zwoje ślimaka nakłada się stop odporny na ścieranie i korozję, często na bazie węglików wolframu, w warstwie o grubości minimum 0,1 milimetra, niezbędnej, by powłoka spełniała swoją funkcję przez cały zakładany okres eksploatacji.

Dlaczego włókno szklane niszczy stal szybciej, niż się wydaje

Włókno szklane, kulki szklane czy pigmenty nieorganiczne, jak dwutlenek tytanu, są twardsze od stali, z której wykonuje się ślimaki – to różnica, która w praktyce przekłada się na silnie erozyjne działanie na krawędziach zwojów przy każdym obrocie. Ciekawostka, o której mało kto myśli przy zakupie granulatu: poliamid PA6.6 z włóknem szklanym ściera układ plastyfikujący kilkukrotnie mocniej niż poliamid PA6 czy PBT z tym samym dodatkiem w tej samej proporcji – sam rodzaj osnowy tworzywa, nie tylko procent napełnienia, decyduje o realnym tempie zużycia układu.

Ile realnie zyskuje się na żywotności

Przy przetwarzaniu tworzyw wzmacnianych włóknem szklanym powłoka bimetaliczna wydłuża żywotność układu nawet trzy- do czterokrotnie w porównaniu ze standardowym azotowaniem. To różnica, która w zakładzie pracującym na kilka zmian oznacza wymianę układu raz na kilka lat zamiast co kilkanaście miesięcy – a każda taka wymiana to nie tylko koszt części, ale i czas przestoju potrzebny na demontaż, montaż i ponowny rozruch procesu.

Kiedy standardowy układ w zupełności wystarczy

Przy przetwórstwie PP, PE, PS czy ABS bez wypełniaczy inwestycja w bimetal zwykle się nie zwraca – azotowana powierzchnia radzi sobie z tymi tworzywami bez przyspieszonego zużycia, bo brakuje w nich twardych cząstek odpowiedzialnych za erozję. Bimetal ma sens również przy PVC i tworzywach z dodatkami uniepalniającymi, które są agresywne chemicznie, niekoniecznie ścierne mechanicznie, a także przy przetwórstwie regranulatu, gdzie trudno zagwarantować pełną czystość surowca partia po partii.

Stellit jako przykład, że twardość to nie wszystko

W praktyce stosuje się też powłoki ze stellitu, stopu kobaltu o twardości rzędu 48 w skali HRC – pozornie niższej niż niektóre powłoki na bazie węglika wolframu. Mimo to sprawdzają się lepiej niż część twardszych materiałów, bo liczy się nie tylko sama twardość, ale i odporność na mikropęknięcia przy cyklicznym obciążeniu termicznym i mechanicznym, jakiemu ślimak podlega przy każdym cyklu wtrysku.

Koszt wejścia a koszt eksploatacji w dłuższej perspektywie

Układ bimetaliczny kosztuje więcej na starcie, ale przy niewłaściwym doborze droższy w sumie bywa standard – zużyty po kilku miesiącach układ trzeba wymieniać ponownie, a każda taka wymiana generuje nie tylko koszt samej części, lecz też przestój maszyny i czas pracy operatora przy demontażu i rozruchu. Decyzję warto więc liczyć w horyzoncie kilku lat eksploatacji, nie tylko w cenie jednej faktury zakupowej.

Czy powłokę bimetaliczną da się regenerować

To jedna z praktycznych przewag bimetalu, o której rzadko mówi się wprost: zużytą powłokę na bazie węglików wolframu można w wielu przypadkach nanieść ponownie na ten sam rdzeń ślimaka czy cylindra, jeśli sam korpus nie stracił jeszcze wymiarów bazowych. Azotowanie takiej opcji nie daje – warstwa utwardzona po starciu wymaga obróbki całego elementu od nowa, a nie samej powierzchni roboczej. Decyzja o regeneracji zamiast zakupu nowego układu zależy jednak od stanu rdzenia, dlatego wymaga wcześniejszego pomiaru, a nie oceny „na oko” podczas demontażu.

W Plastigo dobieramy układ – standardowy lub bimetaliczny – na podstawie faktycznie przetwarzanego tworzywa, nie tylko modelu maszyny, co pozwala uniknąć kosztownej pomyłki przy zakupie i dopasować rozwiązanie do realnego profilu produkcji.

Chcesz wiedzieć więcej? Skontaktuj się z nami!

Nasi eksperci pomogą Ci dobrać optymalny układ plastyfikujący do Twoich potrzeb.