A canna a vite bimetallicatrasporta uno strato separato di lega resistente all'usura legato metallurgicamente a una base di acciaio: non un rivestimento, né una placcatura. Le viti hanno un rivestimento duro saldato con PTA a 1,0–1,5 mm. Le canne ricevono un rivestimento mediante fusione centrifuga a 2,0–3,0 mm. L'aggiornamento guadagna denaro su composti abrasivi o corrosivi e spreca denaro su resina pulita e non caricata.
Una vite ritorna al nostro stabilimento con le alette di volo arrotondate. Il cliente utilizza nylon caricato al 30% con fibra di vetro. La vite è nitrurata. Durò quattordici mesi.
La stessa geometria nella costruzione bimetallica, sulla stessa mescola, ritorna per l'ispezione anni dopo e misura ancora in tolleranza.
Questo divario è ciò che acquista un barile a vite bimetallico. Ma il divario esiste solo perché il composto è abrasivo. Fai passare PE pulito attraverso entrambe le viti e faresti fatica a distinguerle alla fine del ciclo di vita e avresti sprecato soldi per l'aggiornamento.
Questa guida spiega cos'è la costruzione bimetallica, come viene effettivamente prodotta (due processi diversi, che la maggior parte degli articoli sbaglia), quali gradi di lega contano e, la parte che nessun altro scrive, quando l'aggiornamento è uno spreco di budget.
Risposta rapida
- Bimetallicosignifica uno strato di lega resistente all'usura legato metallurgicamente a una base di acciaio - non un rivestimento, non una placcatura.
- Vite e canna sono realizzate diversamente.Le viti hanno un rivestimento duro saldato con PTA (1,0–1,5 mm). Le canne ricevono un rivestimento mediante fusione centrifuga (2,0–3,0 mm).
- Acquistalo quando il tuo composto è abrasivo o corrosivo:fibra di vetro, carica minerale, ritardante di fiamma, PVC rigido, alimentazione riciclata.
- Saltalo per la resina pulita e non riempita.Nitrurato gestisce PP, PE, PS e ABS naturali a una frazione del costo.
- Il voto conta più della parola.Richiedi il nome della qualità, lo spessore dello strato e la durezza.
1. Cos'è un cilindro a vite bimetallico?
Un cilindro a vite bimetallico combina due metalli che svolgono due lavori diversi. L'acciaio di base fornisce resistenza strutturale, resistenza alla fatica e stabilità dimensionale. Uno strato di lega separato, incollato alle superfici di lavoro, offre la resistenza all'usura e alla corrosione richiesta dal polimero.
"Bi" significa due. I due metalli sonofusi, non mescolati. Una miscela di metalli è una lega; una parte bimetallica mantiene i suoi due materiali in strati distinti con un legame metallurgico tra di loro.
Questa distinzione è importante dal punto di vista commerciale. Una canna cromata non è bimetallica: la placcatura si trova sulla superficie e può sfaldarsi. Un cilindro nitrurato non è bimetallico: la nitrurazione diffonde l'azotoinl'acciaio esistente anziché aggiungere un nuovo materiale. UNcanna a vite bimetallicaaggiunge vera lega, spessa diversi millimetri, che diventa parte del componente.
Gli acciai di base
| Acciaio basso | Standard | Dove viene utilizzato |
|---|---|---|
| 38CrMoAlA | 1.8509 | Il cavallo di battaglia dell’acciaio da nitrurazione in tutta l’Asia |
| 34CrAlNi7 | 1.8550 | Nitruri più profondi e più duri del 38CrMoAlA |
| 31CrMoV9 | 1.8519 | Elevata resistenza, buona resistenza alla fatica |
| 42CrMo | AISI4140 | Resistente, ampiamente disponibile |
| SKD61/SS316 | — | Servizio ad alta temperatura e critico per la corrosione |
2. Due processi diversi: vite vs cilindro
È qui che la maggior parte degli articoli su questo argomento vanno male. Descrivono i cilindri a vite bimetallici come se un processo realizzasse entrambe le parti. Sono coinvolti due processi completamente diversi e sapere quale è quello che ti dice se un fornitore effettivamente produce internamente.
La vite: saldatura PTA (riporto duro)
PTA sta perarco trasferito al plasma. Una torcia al plasma scioglie la polvere di lega e la deposita sui piani della vite sotto forma di cordone di saldatura. La lega depositata si fonde metallurgicamente con l'acciaio di base: si tratta di una saldatura, non di uno spruzzo.
Dopo la saldatura la vite ritorna al tornio. Il rivestimento rigido sovradimensionato viene lavorato fino alla geometria e alla tolleranza del volo finale. Ciò che resta è ada 1,0 a 1,5 mmstrato di lega resistente all'usura esattamente nel punto in cui la vite tocca la parete della canna. Le atterraggi del volo sono i punti in cui una vite si consuma, quindi il punto è il loro rivestimento duro.
La Canna: Colata Centrifuga
L'alesaggio della canna ottiene la sua legacolata centrifuga orizzontale. La lega fusa viene versata nel corpo della canna rotante; la forza centrifuga lo scaglia contro la parete interna, dove si solidifica come un rivestimento denso e uniforme. La fusione in atmosfera controllata mantiene la porosità e il suono dell'incollaggio.
Il risultato è unda 2,0 a 3,0 mmrivestimento in lega lungo l'intera lunghezza del foro. Perché più spesso della vite? Geometria ed economia. Il foro è la superficie contro la quale scorre la vite per tutta la sua lunghezza e la sostituzione di un cilindro costa molto di più rispetto a una vite.
| Componente | Processo | Strato di lega | Cosa protegge |
|---|---|---|---|
| Vite | Saldatura PTA (riporto duro) | 1,0 – 1,5 mm | Il volo atterra: la superficie di contatto scorrevole |
| Barile | Colata centrifuga | 2,0 – 3,0 mm | Foro totale: la superficie contro cui scorre la vite |
Una prova pratica per i fornitori.Chiedi loro di descrivere come applicano la lega alla vite e come la applicano alla canna. Un vero produttore nomina senza esitazione due diversi processi. Una società commerciale ti dà una risposta vaga sul "rivestimento".
3. Bimetallico vs Nitrurato: cosa cambia realmente
La nitrurazione diffonde l'azoto nella superficie dell'acciaio, creando una custodia dura. Non viene aggiunto nuovo materiale. Il caso funzionada 0,4 a 0,7 mmin profondità e la superficie raggiunge circa HV 850–950 su 38CrMoAlA.
Il caso è davvero difficile. Il suo punto debole è che è sottile ed è chimicamente limitato.
| Proprietà | Nitrurato | Bimetallicoo |
|---|---|---|
| Tipo di livello | Custodia diffusa (nessun materiale aggiunto) | Lega aggiunta, legata metallurgicamente |
| Profondità dello strato di vite | 0,4 – 0,7 mm | 1,0 – 1,5 mm |
| Profondità dello strato del barile | 0,4 – 0,7 mm | 2,0 – 3,0 mm |
| Durezza superficiale | Alta tensione 850 – 950 | HRC 50 – 62 (a seconda del grado) |
| Resistenza all'abrasione | Moderare | Da elevato a eccellente |
| Resistenza alla corrosione | Limitato | Da buono a eccellente (a seconda del voto) |
| Costo relativo | 1,0× | Più alto: la lega e il processo aumentano entrambi i costi |
| Il miglior dovere | Resina pulita e non caricata | Mangime riempito, corrosivo o riciclato |
Una volta che il riempitivo abrasivo taglia la custodia di nitruro, l'anima in acciaio più morbida si deposita sotto e si erode rapidamente. Questo è il motivo per cui le parti nitrurate su composti riempiti di vetro non si degradano facilmente: resistono, quindi si guastano rapidamente.
Uno strato bimetallico ha da offrire millimetri di profondità. Si consuma lentamente e il tasso di usura rimane approssimativamente lineare. Quella profondità è il luogo in cui risiede la resistenza all'usura ed è il motivo per cui la durata di servizio dei composti abrasivi è così nettamente separata tra le due costruzioni.
4. I gradi delle leghe: chiedi il numero
La maggior parte dei fornitori descrive la propria lega come "a base di nichel" o "carburo di tungsteno". Questo non ti dice quasi nulla. Ni60 e Colmonoy 83 sono entrambi a base di nichel e hanno prestazioni molto diverse.
Vite in leghe per riporti duri (saldate con PTA)
| Lega | Composizione | Antiusura | Anticorrosivo | Durezza |
|---|---|---|---|---|
| Ni60 | Ni+Cr+Fe+Si | ★★★ | ★★★★ | HRC 56–62 |
| Colonnay 56 | Ni+Cr+Si+Fe | ★★★ | ★★★★ | HRC 53–58 |
| Colony 83 | Ni+Wc+Cr+C | ★★★★ | ★★★★ | 50–55 HRC |
Leghe per colata in botte (colata centrifugamente)
| Lega | Composizione | Antiusura | Anticorrosivo | Durezza | Temp.massima |
|---|---|---|---|---|---|
| EJS01 | Fe+Ni+Cr+B | ★★★ | ★★ | HRC 58–62 | ≤ 400°C |
| EJS02 | Ni+Cr+Co+B | ★★ | ★★★ | 50–58 HRC | ≤ 450°C |
| EJS03 | Ni+Cr+Co+V+B | ★★★ | ★★★ | 55–60 HRC | ≤ 450°C |
| EJS04 | Ni+Wc+Cr+B | ★★★★ | ★★★ | 55–60 HRC | ≤ 600°C |
Il dettaglio che fa inciampare la gente
Guarda Colmonoy 83. La sua durezza si legge50–55 HRC — inferiorerispetto a Ni60 a HRC 56–62. Eppure Colmonoy 83 vanta il massimo punteggio antiusura.
Durezza e resistenza all'abrasione non sono la stessa proprietà. L'elevata durezza superficiale resiste alla rientranza; la resistenza all'usura contro il riempitivo abrasivo deriva dalle particelle di carburo incorporate nella lega. Colmonoy 83 trasporta carburo di tungsteno (il "Wc" nella sua composizione). Quelle particelle di carburo incorporate fanno il lavoro contro la fibra di vetro, i minerali e la sabbia nel riciclato e la matrice attorno ad esse può essere più morbida senza compromettere il risultato.
Pertanto, quando un fornitore cita solo la durezza, sta citando il numero sbagliato. Richiedi la composizione.
Corrispondenza del grado al composto
| Il tuo composto | Lega a vite | Lega di barili | Perché |
|---|---|---|---|
| Nylon in fibra di vetro, caricato minerale | Colony 83 | EJS01 o EJS04 | Il carburo di tungsteno gestisce l'abrasione |
| PVC rigido | Ni60 o Colonnay 56 | EJS02 o EJS03 | L'HCl porta alla corrosione, non all'abrasione |
| Mangime riciclato/post-consumo | Colony 83 | EJS01 o EJS04 | Le particelle fini di sabbia e metallo agiscono come carta vetrata |
| Mescole ritardanti di fiamma | Colonnay 56 | EJS02 o EJS03 | Imballaggi chimicamente aggressivi |
| Polimeri tecnici ad alta temperatura | Colony 83 | EJS04 | EJS04 tollera fino a circa 600°C |
| Pulisci PP, PE, PS, ABS | E' sufficiente la nitrurazione | Nessuna abrasione, nessuna corrosione: risparmia denaro | |
5. Quando si ripaga da solo
Cinque condizioni giustificano l'aggiornamento. Di solito è sufficiente uno qualsiasi di essi.
- Riempitivi abrasivi.Fibra di vetro, carbonato di calcio, talco, rinforzo minerale. Questi tagliano una custodia di nitruro come la carta vetrata taglia il legno tenero.
- Chimica corrosiva.Il PVC rigido rilascia HCl mentre si degrada. Molti pacchetti ritardanti di fiamma sono chimicamente aggressivi. I fluoropolimeri attaccano direttamente l'acciaio.
- Mangimi riciclati e post-consumo.Il rimacinato trasporta sabbia, particelle metalliche e contaminazioni imprevedibili: il materiale più abrasivo utilizzato dalla maggior parte delle aziende di lavorazione.
- Elevata produttività dove i tempi di inattività fanno male.Se il cambio di una vite costa tre giorni di produzione, l’economia si sposta verso la parte che necessita di essere cambiata meno spesso.
- La storia dell'usura dice che la nitrurazione era la scelta sbagliata.Una parte nitrurata che si è usurata velocemente sul tuo composto ti sta dicendo qualcosa. La sostituzione è il momento più economico per correggere le specifiche.
Il caso del costo totale di proprietà è semplice. Il bimetallico costa di più in anticipo. In caso di utilizzo abrasivo, la durata prolungata del cilindro della vite riduce il costo per ora di funzionamento al di sotto della nitrurazione, solitamente durante il primo ciclo di sostituzione. I calcoli esatti dipendono dalla resina, dal caricamento del riempitivo, dalla produttività e dal costo di un'ora di inattività della linea: ecco perché qualsiasi fornitore che cita un moltiplicatore di durata universale senza chiedere informazioni sul composto sta tirando a indovinare.
6. Quando NON dovresti acquistare il bimetallico
Nessun concorrente scrive questa sezione. Leggilo comunque: potrebbe farti risparmiare denaro.
Le resine pulite e non riempite non necessitano di bimetallico.Se utilizzi PP, PE, PS o ABS naturali senza riempitivi abrasivi e senza additivi corrosivi, una vite e un cilindro nitrurati in 38CrMoAlA ti serviranno bene e costeranno molto meno. La protezione bimetallica è inattiva. Hai pagato per un'armatura contro un nemico che non si fa mai vedere.
Linee a bassa produttività o intermittenti.Se la macchina funziona alcune ore alla settimana, l'usura si accumula lentamente, indipendentemente dalla struttura. Il periodo di rimborso si estende oltre il punto in cui ha senso.
Quando il vero problema è un altro.L'usura prematura a volte deriva da una vite disallineata, un albero piegato, contaminazione nella materia prima o un processo che funziona molto al di sopra della temperatura di progetto. La costruzione bimetallica non risolverà nessuno di questi problemi: si consumerà più lentamente mentre la faglia sottostante continua. Effettuare la diagnosi prima dell'aggiornamento.
I fornitori onesti te lo diranno. Chiedi a un produttore se il tuo composto giustifica il bimetallico e presta attenzione se ti chiede cosa esegui effettivamente prima di rispondere.
7. Come verificare di aver effettivamente ricevuto il bimetallico
Su molte fatture appare la parola "bimetallico". La lega non sempre appare sul pezzo. Quattro controlli ti proteggono.
Lista di controllo per la verifica
- Richiedere per iscritto, sul preventivo, il grado della lega.Non "lega a base di nichel" - il nome del grado. Ni60, Colmonoy 56, Colmonoy 83 o la denominazione del produttore con composizione pubblicata.
- Richiedere per iscritto lo spessore dello strato.Il rivestimento duro della vite deve essere di 1,0–1,5 mm. Il rivestimento della canna deve essere di 2,0–3,0 mm. Un fornitore che quota 0,5 mm su una canna ti sta vendendo qualcos'altro.
- Richiedere il certificato del materiale per l'acciaio di base.Ogni lotto deve essere accompagnato da un certificato di prova del mulino che mostri le proprietà chimiche e meccaniche. Effettua un controllo incrociato del numero della batteria.
- Al primo ordine far analizzare un pezzo campione.Un laboratorio metallurgico può sezionare un coupon e confermare lo spessore dello strato, la chimica della lega e la qualità del legame. Il costo è irrisorio rispetto ad un contenitore di viti.
Un produttore che costruisce internamente bimetallici risponde a tutti e quattro senza attriti. EJS fornisce un rapporto di ispezione e un certificato del materiale con ogni cilindro a vite e appone un numero di identificazione tracciabile su ogni parte durante la produzione. Vale la pena notare l'esitazione su uno qualsiasi di questi punti.
8. Come specificare un preventivo
I barilotti delle viti sono quasi al 100% parti personalizzate. Non esiste un prezzo di listino: un produttore crea il preventivo in base alle tue specifiche, quindi la qualità della tua richiesta determina la qualità della risposta.
Invia questi sei articoli e preventivi seri di fabbrica entro un giorno lavorativo:
- Marca e modello della macchina.I pezzi vengono costruiti per disegno o per marca e codice della macchina.
- Diametro della vite, rapporto L/D e lunghezza complessiva.
- Il tuo complesso, detto onestamente."PP" e "PP con 25% talco più 15% rimacinato" sono problemi di usura diversi con risposte diverse in termini di lega. Questa riga guida la raccomandazione sulla metallurgia più di qualsiasi altra cosa invii.
- Intervallo di temperatura di processo.Tappo in leghe di botte a diversi limiti: EJS01 a circa 400°C, EJS04 a circa 600°C.
- Disegna se ne hai uno.Senza disegno, invia le foto del prodotto più le dimensioni principali: diametro, lunghezza, dettagli della flangia.
- Nuova costruzione o sostituzione?Per una sostituzione, le misurazioni dell'usura e le foto della parte usurata consentono alla fabbrica di giudicare se la ristrutturazione è migliore della nuova produzione.
EJS produce viti e cilindri nel suo stabilimento di Zhoushan dal 1992 e costruisce internamente strutture bimetalliche (saldatura PTA per viti, fusione centrifuga per cilindri) su geometrie a vite singola (Ø12–500 mm), gemellata parallela, gemellata conica, iniezione e gomma. La produzione viene eseguita da 20 a 70 giorni dopo la conferma del disegno, con una garanzia di un anno sulla plastica pura.
9. Domande frequenti
Di cosa è fatto un cilindro a vite bimetallico?
Un cilindro a vite bimetallico combina una base in acciaio con uno strato separato di lega resistente all'usura incollato alle superfici di lavoro. Gli acciai di base comuni includono 38CrMoAlA, 34CrAlNi7, 31CrMoV9 e 42CrMo. Lo strato di lega sulle viti è tipicamente Ni60, Colmonoy 56 o Colmonoy 83, applicato mediante saldatura PTA con uno spessore compreso tra 1,0 e 1,5 mm. Lo strato di lega all'interno delle canne è una lega di fusione a base di nichel o ferro, applicata mediante fusione centrifuga a 2,0-3,0 mm. I due materiali rimangono in strati distinti con un legame metallurgico tra di loro.
Quanto dura un cilindro a vite bimetallico rispetto a quello nitrurato?
Abbastanza lungo da avere importanza su composti abrasivi e non abbastanza lungo da avere importanza su quelli puliti. Su mangimi riempiti di vetro, minerali o riciclati, la differenza nella durata è sostanziale, perché la custodia in nitruro ha una profondità di soli 0,4-0,7 mm mentre quella bimetallica fornisce da 1,0 a 1,5 mm sulla vite e da 2,0 a 3,0 mm nel cilindro, in un materiale più duro e più resistente agli agenti chimici. Sulla resina pulita e non riempita, entrambe le costruzioni possono funzionare per anni e l'aggiornamento guadagna poco. Qualsiasi fornitore che cita un moltiplicatore fisso senza chiedere cosa elaborate sta tirando a indovinare.
Un cilindro a vite bimetallico è uguale a uno cromato?
No. La cromatura deposita uno strato sottile sulla superficie, che può sfaldarsi sotto i cicli termici e il carico meccanico. La struttura bimetallica fonde diversi millimetri di lega con l'acciaio di base mediante saldatura o fusione, quindi lo strato diventa parte del componente e non può staccarsi. La cromatura serve a scopi specifici come il distacco e la protezione contro la corrosione moderata, ma non è una soluzione antiusura per i composti abrasivi.
È possibile riparare una vite bimetallica quando si usura?
Sì, in molti casi. Una vite bimetallica usurata può essere risaldata con un nuovo rivestimento duro PTA e rilavorata fino alla geometria originale. L'alesaggio di una canna usurata può essere alesato e rifoderato mediante fusione centrifuga. La ristrutturazione mantiene l'albero, la sede della chiavetta, il perno e l'alloggiamento originali, il che spesso la rende la soluzione più economica quando la produzione del pezzo OEM viene interrotta o i tempi di consegna sono lunghi. Invia foto e misurazioni dell'usura per ottenere una valutazione di ristrutturazione o sostituzione.
Ho bisogno del bimetallo per la vite, la canna o entrambi?
Entrambi, nella maggior parte dei casi, perché si indossano in coppia. La distanza tra gli atterraggi del volo e la canna è una proprietà del sistema. Una nuova vite bimetallica all'interno di un foro sovradimensionato usurato funziona ancora con un gioco maggiore, quindi la potenza rimane bassa e la nuova vite si usura contro una superficie irregolare. Se ne stai aggiornando uno, misura l'altro. La sostituzione solo della metà della coppia usurata trasferisce il problema alla parte nuova.
Un cilindro a vite bimetallico funziona con il PVC?
Sì, ma il grado della lega conta più dell'etichetta. Il PVC rigido è un problema di corrosione prima che di abrasione, perché il polimero rilascia acido cloridrico quando si degrada. Ciò significa che vuoi una lega guidata dalla corrosione: Ni60 o Colmonoy 56 sulla vite e EJS02 o EJS03 nella canna. Un grado di carburo di tungsteno come Colmonoy 83 è progettato per l'abrasione e non è la risposta giusta per il PVC a meno che il composto non contenga anche un riempitivo pesante.
Qual è il limite di temperatura di un barile bimetallico?
Dipende dalla lega di fusione e varia da circa 400 a 600 gradi Celsius. EJS01 ha un valore nominale di circa 400. EJS02 e EJS03 raggiungono circa 450. EJS04, il grado di carburo di tungsteno, tollera fino a circa 600. Se il processo si surriscalda, il limite di temperatura diventa una specifica di controllo, quindi comunica al produttore le temperature effettive della zona anziché i valori di progetto.
EJS può fornire cilindri a vite bimetallici per la mia macchina?
SÌ. EJS produce internamente viti e cilindri bimetallici, con rivestimento duro saldato PTA sulle viti e rivestimento centrifugato nei cilindri, per geometrie a vite singola, gemellare parallelo, gemellare conico, stampaggio a iniezione e gomma. Le parti vengono costruite in base al disegno o sottoposte a reverse engineering dal modello e dal codice della macchina quando non esiste alcun disegno. Il preventivo segue entro un giorno lavorativo una volta che le specifiche sono chiare.
