A cilindro a vite in gommaè costruito attorno al fatto che la gomma non si scioglie come fa la plastica: si taglia, si riscalda e si mescola, ma non oltrepassa mai il limite bruciandosi. Ciò cambia tutto: temperature della canna più basse, canali delle viti meno profondi e spesso acanna del pernodesign che gli estrusori di plastica non utilizzano mai. EJS costruisce cilindri con vite a perno Ø60–500 mm e cilindri in gomma per alimentazione a caldo/freddo Ø60–650 mm, in costruzione nitrurata o bimetallica, oltre alla ristrutturazione delle parti usurate. Questa guida illustra le specifiche per il funzionamento di pneumatici, cavi, tubi flessibili e profili in gomma.
1. Perché l'estrusione della gomma non è come l'estrusione della plastica
La maggior parte dei consigli sull'hardware degli estrusori presuppone tranquillamente il materiale termoplastico, ovvero una vite che fonde il polimero e spinge la massa fusa attraverso uno stampo. La gomma rompe completamente questo presupposto. Le mescole di gomma non si sciolgono. Sono elastomeri non polimerizzati caricati con nerofumo, silice, oli e un pacchetto di vulcanizzazione e il compito dell'estrusore è riscaldarli, mescolarli e formarlisenzaattivando la cura.
Questo singolo fatto rimodella l’intero hardware. Le temperature del cilindro sono generalmente mantenute tra 80 e 120°C – ben al di sotto della temperatura di fusione termoplastica – perché attraversare quella linea rischia di bruciare, il punto in cui la gomma inizia a vulcanizzare prematuramente all'interno dell'estrusore. Il composto bruciato è una cancellazione; non può essere rielaborato.
La geometria della vite si adatta. Le viti in gomma utilizzano canali di volo meno profondi, rapporti di compressione più bassi e spesso rapporti L/D più brevi rispetto alle tipiche viti termoplastiche (perché il composto non necessita di lunghe zone di fusione, ma necessita di taglio e trasporto controllati). Il calore in un estrusore di gomma proviene principalmente dal taglio per attrito alle distanze di volo; questo deve essere regolato attentamente rispetto al sistema di raffreddamento della canna, perché l'attrito incontrollato è ciò che innesca la bruciatura. Anche la storia dell'usura è diversa: le mescole di gomma fortemente riempite sono abrasive su superfici diverse rispetto alla plastica riempita, con nerofumo e silice macinati nelle aree di volo anziché nel foro passante. Torneremo su questo nella sezione dei materiali.
2. Pin Barrel: design specifico per la gomma
Il cilindro a perno è il modello di estrusione di gomma più caratteristico ed esiste per una ragione: miscelazione distributiva senza aumento della temperatura.
Il principio è semplice. I perni radiali penetrano dalla parete della canna nel canale della vite, tra le alette. Mentre la gomma scorre lungo la vite, i perni tagliano, piegano e reindirizzano ripetutamente il flusso. Gli elementi del composto - agglomerati di nerofumo, sacche di petrolio, agenti curativi non dispersi - vengono frantumati e ridistribuiti attraverso la sezione trasversale. La coclea provvede al trasporto; i perni forniscono la miscelazione.
Ciò che rende questo design prezioso specificamente per la gomma è questomigliora la miscelazione senza aggiungere calore di taglio. In un sistema termoplastico si possono risolvere i problemi di mescolamento alzando il taglio; in un sistema di gomma che spingerebbe il composto verso la bruciatura. Il cilindro a spillo ti consente di separare i due elementi: convogliare delicatamente, mescolare in modo aggressivo, mantenere la temperatura.
EJS produce cilindri per viti a perno (barili per perni) nella gamma di alesaggi da Ø60 a Ø500 mm. I perni stessi sono generalmente rimovibili, il che è importante quando è necessario sostituire un perno usurato o la geometria deve essere regolata per un composto diverso: i cilindri dei perni non sono hardware monouso. Le linee di componenti per pneumatici, le linee di isolamento dei cavi e le linee di profili di tenuta sono gli utenti più comuni della costruzione del perno. Per un composto in cui la qualità della dispersione guida il prodotto finito (resistenza al rotolamento nei pneumatici, uniformità dielettrica nell'isolamento dei cavi, finitura superficiale nelle guarnizioni), il cilindro del perno guadagna il suo posto nel design.
3. Estrusori di gomma con alimentazione a caldo e con alimentazione a freddo
Due configurazioni di estrusore dominano la lavorazione della gomma e richiedono hardware diverso per viti e cilindri. Sapere quale funziona sulla tua linea è il primo passo per specificare una sostituzione.
Estrusori ad alimentazione calda
Un estrusore ad alimentazione calda prende la gomma che è già stata riscaldata e parzialmente miscelata su un mulino aperto o in un miscelatore interno. Il materiale arriva morbido e flessibile, quindi il lavoro dell'estrusore è principalmente quello di trasportare e formare, spingendo il composto preparato attraverso uno stampo senza fare molta ulteriore miscelazione. Ciò consente viti più corte, diametri maggiori e geometria più semplice. La gamma di cilindri in gomma per alimentazione a caldo EJS esegue lavorazioni da Ø60 mm fino a Ø650 mm: i diametri più grandi nel catalogo di estrusori per gomma, poiché gli estrusori ad alimentazione a caldo gestiscono la massima produttività per passaggio quando il composto è pronto per l'estrusione.
Estrusori per alimentazione a freddo
Un estrusore ad alimentazione fredda prende materiale di gomma a temperatura ambiente (strisce, pellet o pezzi) ed esegue tutto il riscaldamento, la miscelazione e la formatura all'interno del cilindro stesso. Ciò richiede molto di più dalla vite: L/D più lungo, un design di volo più attentamente progettato e spesso una sezione a perno per la miscelazione distributiva. I fusti per alimentazione a freddo in genere hanno un foro più piccolo rispetto a quelli per alimentazione a caldo (la gamma di fusti in gomma EJS Ø60-650 mm copre entrambi, ma l'estremità della linea per alimentazione a freddo di solito si trova sui diametri più piccoli con viti più lunghe). Gli estrusori con alimentazione a freddo dominano la moderna lavorazione della gomma perché eliminano la fase di riscaldamento a mulino aperto, riducendo la manodopera e migliorando la consistenza della linea.
La differenza hardware risulta nel preventivo. L'ordine di un cilindro di alimentazione a caldo riguarda principalmente il diametro, la lunghezza e la resistenza all'abrasione. Un ordine di alimentazione a freddo aggiunge domande sulle sezioni del cilindro del perno, sul design della zona di miscelazione e sul rapporto L/D necessario per il composto specifico.
4. Dimensioni, materiali e trattamento superficiale
La gamma di cilindri a vite per estrusori in gomma EJS, costruita internamente nello stabilimento dell'isola di Jintang:
| Parametro | Allineare |
|---|---|
| Diametro del barilotto della vite del perno | Ø60mm – Ø500mm |
| Diametro canna in gomma alimentazione caldo/freddo | Ø60mm – Ø650mm |
| Lunghezza di lavoro, viti bimetalliche | fino a 10 mt |
| Lunghezza di lavoro, viti e cilindri nitrurati | fino a 10 mt |
| Acciai di base | 38CrMoAlA (1.8509), 34CrAlNi7 (1.8550), 31CrMoV9 (1.8519), 40Cr, 42CrMo, SKD61, SS304 |
| Trattamento superficiale | Bimetallico, nitrurato, a tutta tempra, cromato |
| Strato bimetallico (vite) | 1,0 – 1,5 mm |
| Strato bimetallico (barile) | 2,0 – 3,0 mm |
| Strato di nitrurazione | 0,4 – 0,7 mm |
| Rugosità superficiale | Ra 0,4 µm |
| Rettilineità della superficie | 0,015 mm |
La decisione tra bimetallico e nitrurato si svolge allo stesso modo del lato plastica. La nitrurazione diffonde una custodia dura da 0,4 a 0,7 mm nell'acciaio: conveniente e durevole su mescole di gomma più pulite e resistenza al taglio inferiore. Il bimetallico aggiunge uno strato di rivestimento duro saldato PTA (da 1,0 a 1,5 mm) sulla vite e un rivestimento in lega centrifugata (da 2,0 a 3,0 mm) nella canna, che è dove vai per i composti abrasivi, pesantemente riempiti di silice, carbonato di calcio o nerofumo. Il ragionamento completo, le opzioni di lega (Ni60, Colmonoy 56, Colmonoy 83 sulla vite; EJS01–EJS04 sulla canna) e dove ognuno guadagna il suo mantenimento è nelguida bimetallica vs nitrurata.
Un dettaglio che vale la pena sottolineare per il lavoro sulla gomma: le prese dei perni e i perni stessi sono punti di usura distinti dal foro. Un perno usurato o una presa per perno sovradimensionata possono essere sostituiti individualmente, motivo per cui i cilindri dei perni rimangono in servizio per anni anche su composti aggressivi.
5. Scelta per applicazione
Componenti dei pneumatici (battistrada, fianchi, rivestimenti interni)
Le mescole degli pneumatici sono tra le più abrasive nel mondo della gomma. I battistrada sono caricati con silice e nerofumo rinforzante in frazioni ad alto volume per garantire aderenza sul bagnato e resistenza al rotolamento. Un cilindro bimetallico per l'alimentazione a freddo con un rivestimento duro della vite Colmonoy 83 o con cuscinetto in carburo di tungsteno è la risposta duratura. I requisiti di produttività sono elevati, quindi un foro più grande (spesso nella gamma Ø150–Ø250 mm per estrusori di componenti) e un raffreddamento ben progettato sono entrambi fondamentali.
Isolamento/rivestimento di cavi e fili
La gomma del rivestimento dei cavi necessita di un controllo dimensionale costante e di una dispersione uniforme degli additivi ritardanti di fiamma e stabilizzanti. Qui dominano gli estrusori con alimentazione a freddo con cilindro a spillo, spesso con foro più piccolo (Ø60–Ø150 mm) con L/D più lungo per dare spazio alle zone di miscelazione per lavorare. Il bimetallico è standard quando il composto della camicia trasporta polimeri clorurati o carichi di riempitivi pesanti.
Tubo flessibile e tubo
L'estrusione di tubi in gomma (tubi di raffreddamento per autoveicoli, coperture di tubi idraulici, tubi da giardino e industriali) utilizza in genere estrusori per alimentazione a freddo di medie dimensioni con un cilindro a perno per la qualità della miscelazione. La durata può essere molto lunga se il composto è ben formulato e la vite è adatta ad esso; questa è una delle categorie in cui la struttura nitrurata spesso è sufficiente per composti con carica moderata.
Sigillatura di profili e guarnizioni di tenuta
L'EPDM e le mescole simili per guarnizioni di tenuta sono generalmente meno abrasive delle mescole del battistrada dei pneumatici e il compito è l'estrusione del profilo con una produttività moderata. Gli estrusori nitrurati con alimentazione a freddo gestiscono bene la maggior parte di questo lavoro, con il bimetallico riservato ai gradi di riempimento più elevati o alle linee in cui il tempo di attività è fondamentale.
Suole di scarpe, tappetini e articoli vari in gomma estrusa
Una categoria ampia, che spesso funziona su estrusori più piccoli con alimentazione a freddo o estrusori con alimentazione a caldo alimentati da miscelatori interni. L'abrasività del composto e la produttività guidano la scelta costruttiva. EJS copre l'intera gamma da Ø60 a Ø650 mm per questo tipo di lavoro misto.
6. Ristrutturazione: ricostruzione di una canna di gomma usurata
Usura delle canne in gomma. Le prese dei pin si allargano, gli atterraggi del volo si erodono, il foro si apre oltre la sua tolleranza originale e, a un certo punto, la produttività diminuisce, le dimensioni del prodotto si spostano e l'estrusore necessita di attenzione. EJS effettua ristrutturazioni insieme a nuove costruzioni e per le linee in gomma questa è spesso l'opzione più pratica.
Cosa copre in genere la ristrutturazione:
- Alesatura e rivestimento della canna.Un foro usurato può essere lavorato fino a ottenere un nuovo diametro interno, quindi rivestito nuovamente con fusione centrifuga bimetallica o nitrurazione rinnovata. L'alloggiamento originale rimane, cambia solo la superficie di usura.
- Ricostruzione di viti usurate.I terreni di volo erosi possono essere saldati nuovamente con riporto PTA, quindi rilavorati sulla geometria originale o aggiornata. L'albero di base, la sede della chiavetta, il perno: tutto conservato.
- Sostituzione dei perni sui cilindri dei perni.I singoli birilli o intere file di birilli possono essere scambiati senza ricostruire il resto della canna.
- Percorsi di aggiornamento.Una parte che ha iniziato la sua vita nitrurata può tornare bimetallica se il composto è cambiato e l'abrasione è aumentata. La citazione sulla ristrutturazione spesso apre quella conversazione.
Quando la ristrutturazione ha più senso che ordinarne una nuova? Due casi comuni. In primo luogo, quando l'estrusore OEM non è più in produzione e i pezzi di ricambio del produttore non sono disponibili o hanno tempi di consegna lunghi, il ricondizionamento della vite e del cilindro esistenti è talvolta l'unica strada realistica. In secondo luogo, quando l'alloggiamento è in buone condizioni e solo il rivestimento del foro o il rivestimento duro si sono usurati, pagare per una nuova struttura non ha senso quando quella esistente è solida. EJS gestisce l'ispezione, il preventivo e la ricostruzione caso per caso.
7. Come specificare un preventivo per un cilindro a vite in gomma
Che si tratti di ordinare una parte nuova, di sostituire una parte usurata o di rinnovare il gruppo esistente, le stesse informazioni ottengono un preventivo rapido e accurato da EJS:
- Marca e modello della macchina.EJS costruisce per disegno o per marca e codice della macchina. Il modello spesso fissa direttamente la geometria.
- Alimentazione calda o alimentazione freddae se la canna ha una sezione a spillo.
- Diametro della vite e rapporto L/D.I due numeri che collocano la parte nell'intervallo Ø60–Ø650 mm.
- Tipo composto.Battistrada del pneumatico? Guarnizione EPDM? Guaina per cavi? Silicone? Il tipo di riempitivo e il carico determinano la scelta della lega e del trattamento superficiale.
- Nuova costruzione o ristrutturazione.Per la ristrutturazione, le foto della parte usurata e una descrizione dei sintomi (calo di produttività, difetti superficiali, deriva dimensionale) aiutano a definire il lavoro prima che la parte arrivi in fabbrica.
- Disegna se ne hai uno.Altrimenti, le foto più le dimensioni principali (diametro, lunghezza, dettagli della flangia) lasciano che EJS stabilisca il prezzo.
Con queste informazioni, EJS emette un preventivo entro un giorno lavorativo. I nuovi set di viti e cilindri hanno una garanzia di un anno quando si utilizzano mescole di gomma pura. Per valutare qualsiasi fornitore con sede in Cina prima di impegnarsi, illista di controllo dell'acquirenteesamina i controlli tra fabbrica e commerciante che contano di più.
8. Domande frequenti
In che modo il cilindro della vite dell'estrusore in gomma è diverso da quello in plastica?
La gomma non si scioglie come fa la termoplastica. Un estrusore di gomma funziona a temperature del cilindro molto più basse – tipicamente da 80 a 120°C – e la vite funziona tagliando e riscaldando il composto anziché sciogliendolo. Il superamento dei limiti di temperatura rischia di bruciare il sistema di cura. Di conseguenza, le viti in gomma utilizzano canali meno profondi, rapporti di compressione più bassi e spesso un design a perno che gli estrusori di plastica non utilizzano mai.
Cos'è una canna a spillo e quando è la scelta giusta?
Un cilindro a perno è un design specifico per l'estrusione della gomma in cui i perni radiali penetrano dalla parete del cilindro nel canale tra i voli della vite. I perni interrompono e reindirizzano il flusso della gomma, migliorando notevolmente la miscelazione distributiva di nerofumo, riempitivi e polimerizzanti senza aumentare la temperatura di fusione. I cilindri perni sono comuni negli estrusori con alimentazione a freddo per componenti di pneumatici, isolamento di cavi e profili di tenuta dove la qualità della miscelazione è importante.
Quali dimensioni del cilindro a vite in gomma produce EJS?
EJS costruisce cilindri con viti a perno da Ø60 mm a Ø500 mm e cilindri con viti in gomma con alimentazione a caldo o freddo da Ø60 mm a Ø650 mm. La lunghezza massima di lavoro è fino a 10 metri. Le viti vengono costruite in base al disegno del cliente o in base alla marca e al codice della macchina ed EJS esegue il reverse engineering della geometria esistente quando non è disponibile alcun disegno.
Alimentazione a caldo o a freddo: quale tipo di estrusore di gomma ha bisogno di quale cilindro?
Gli estrusori ad alimentazione a caldo prendono la gomma preriscaldata da un mulino o un miscelatore, quindi la vite trasporta e forma principalmente: L/D corto, diametro grande, geometria più semplice. Gli estrusori con alimentazione a freddo iniziano con materiale a temperatura ambiente e si affidano alla vite per eseguire tutto il riscaldamento e la miscelazione: L/D più lungo, spesso un cilindro a spillo, più esigente in termini di progettazione del volo. L'alimentazione a caldo utilizza botti più grandi fino a Ø650 mm presso EJS; i barili di alimentazione fredda hanno solitamente un alesaggio più piccolo con un L/D più lungo.
EJS rinnova viti e cilindri in gomma usurati?
SÌ. La ristrutturazione del cilindro della vite in gomma fa parte del servizio standard. Una canna usurata può essere alesata e rifoderata con trattamento bimetallico o nitrurato; una vite usurata può essere risaldata e rilavorata alla geometria originale o ricostruita con un rivestimento duro aggiornato. Questo è spesso più economico rispetto all'acquisto di un pezzo nuovo quando i tempi di consegna del pezzo OEM sono lunghi o il pezzo non è più in produzione.
Una vite in gomma deve essere bimetallica o nitrurata?
La nitrurazione funziona per molte mescole di gomma più pulite e con un carico di taglio inferiore. Il bimetallico guadagna il suo costo più elevato sui composti abrasivi – fortemente riempiti di silice, carbonato di calcio o nerofumo – e sulle linee di produzione dove il tempo di attività rende la durata di servizio il fattore economico dominante. Le mescole del battistrada e le gomme abrasive per il rivestimento dei cavi di solito richiedono bimetallico; molte gomme con profilo di tenuta vengono nitrurate fine.
