Napawanie plazmowe ślimaków wytłaczarek

Napawanie plazmowe to nowoczesna technologia powszechnie znana i stosowana w Europie Zachodniej i USA. Obecnie wkracza również na polski rynek. Zakłady Maszyn Chemicznych METALCHEM Sp. z o.o. jest jedną z niewielu firm na terenie Polski, która posiada w swej ofercie usługi oparte na technologii napawania plazmowego.

ZASTOSOWANIE

Wysoko efektywna metoda napawania plazmowego jest wykorzystywana w regeneracji części maszyn i elementów złożonych mechanizmów pracujących w środowiskach korozyjnych oraz narażonych na ścieranie, szczególnie gdy są one skomplikowane i drogie do wytworzenia. Poprzez warstwy napawane plazmowo zabezpiecza się również powierzchnie narażone na przyśpieszone zużycie przy produkcji nowych elementów. Zakłady Maszyn Chemicznych METALCHEM Sp. z o.o. stosuja napawanie plazmowe do regeneracji jak również w produkcji nowych ślimaków wytłaczarek. Dążąc do zapewnienia możliwie najlepszych wyników technicznych i ekonomicznych oraz wykorzystując postęp w inżynierii materiałowej oraz najnowsze technologie spawalnicze możemy napawać coraz doskonalsze materiały, które z łatwością spełniają większe wymagania stawiane urządzeniom i dodatkowo przedłużają ich trwałość.

ZALETY

Warstwa napawana plazmowo zapewnia stałą odporność na zużycie na całej jej grubości (jest to przeważnie 1÷3 mm) w przeciwieństwie do stopniowej utraty twardości na powierzchniach azotowanych,

energia łuku wykorzystywana jest niemal w całości do przetopienia materiału dodatkowego w niewielkim stopniu nagrzewając materiał bazowy. Taki rozdział energii prowadzi do osiągnięcia najmniejszego wymieszania z materiałem rodzimym względem innych technologii napawania.

wykorzystanie proszku jako materiału dodatkowego sprawia, iż możemy uzyskać mieszanki proszków metalicznych i ceramicznych o dowolnym składzie i własnościach o najlepszej odporności na zużycie,

współczynnik tarcia pomiędzy stopami napawanymi plazmowo jest mniejszy niż pomiędzy warstwami azotowanymi przez co również redukuje się zużycie, zabezpieczenie przed ścieraniem i korozją eliminuje przyczyny przyśpieszonego zużycia i w efekcie zwiększa kilkukrotnie żywotność układów plastyfikujących.

Problem zużycia układów uplastyczniania dotyczy praktycznie każdej firmy, w której są ślimakowe urządzenia do przetwórstwa tworzyw sztucznych. Wymiana układu na nowy jest zwykle kosztowna, dlatego o ile jest to możliwe wykonujemy regenerację.

Ślimak najczęściej ulega uszkodzeniu poprzez wytarcie na zewnętrznej jego średnicy. Uszkodzenie ślimaka powyżej 0,3mm od średnicy nominalnej kwalifikuje go do wymiany na nowego lub wykonanie regeneracji, o ile ta jest możliwa. W przypadku ślimaków azotowanych tj. wykonanych z materiałów 38HMJ, regeneracja ślimaków jest jak najbardziej zalecana (koszty nowego przewyższają znacznie koszt regeneracji).

Zakłady Maszyn Chemicznych METALCHEM Sp. z o.o. posiadają urządzenie jednego z czołowych producentów i dostawców urządzeń PTA na świecie. Dzięki specyficznym rozwiązaniom dysponujemy najbardziej technicznie zaawansowanym sprzętem dostępnym obecnie na rynku. Obniżona moc palnika zmniejsza podgrzewanie materiału podłoża, a co za tym idzie – stopień wymieszania materiałów i wielkość strefy wpływu ciepła. Różnorodność stosowanych proszków na osnowie kobaltu, niklu i żelaza wzmacnianych dodatkowo głównie za pomocą węglików chromu, wolframu, wanadu, tytanu, niobu czy molibdenu, sprawia iż możemy nakładać warstwy o twardości 40÷60HRC dużej odporności na ścieranie typu metal–metal w warunkach korozyjnych oraz dobrej udarności. Wykonujemy napawanie ślimaków w szerokim przedziale średnic od Ø45 do Ø250 i długości max. do 4000mm.

Technologia napawania plazmowego

Napawanie plazmowe polega na stapianiu w łuku plazmowym o bardzo wysokiej temp., ok. 15 000 ÷ 24 000 °C materiału dodatkowego w postaci proszku, który wraz z nieznacznie nadtopionym metalem podłoża tworzą napoinę. Podczas napawania plazmowego proszek o ziarnach od 0,06 do 0,2 mm jest wprowadzany do palnika plazmowego za pomocą gazu transportującego (argonu). Proszek stopiony w łuku plazmowym, wychodzącym z dyszy jest przenoszony ciśnieniem gazów na podłoże napawane tworząc napoinę. Argon zapewnia dokładną ochronę stapianego proszku i jeziorka spawalniczego napoiny oraz przyległego metalu podłoża przed dostępem gazów z powietrza. Przez odpowiednią nastawę mocy łuku można z dużą dokładnością regulować głębokość przetopienia podłoża, uzyskując udział mealu podłoża w napoinie poniżej 5%. Napoiny charakteryzują się bardzo wysoką czystością metalurgiczną i praktycznie dowolnym składem chemicznym. W jednym przejściu układa się jednorodne warstwy o grubości 0,25 ÷ 5 mm. Napoiny te mają lepsze własności eksploatacyjne niż napoiny wykonane tym samym materiałem za pomocą napawania gazowego lub napawania GTA.

Podstawowym materiałem dodatkowym stosowanym do napawania plazmowego są metale na osnowie kobaltu, niklu i żelaza oraz cermetale.

Przykładowe proszki do napawania plazmowego ślimaków:

na osnowie kobaltu – Stellit 6 – twardość napoiny = 43 HRC, charakteryzuje się wysoką odpornością na ścieranie typu metal-metal, erozję, korozję oraz dobrą udarnością,

na osnowie niklu - Colmonoy 56 – twardość napoiny = 56 ÷ 61 HRC, dużą twardość i odporność na ścieranie szczególnie w warunkach korozyjnych zapewniają wydzielenia borków chromu

proszek węglikowy na osnowie niklu – Colmonoy 83 - twardość napoiny = 50 ÷ 55 HRC, bardzo wysoką odporność na ścieranie zapewniają węgliki chromu z dodatkiem bardzo twardych wydzieleń węglika wolframu.

Istnieje wiele metod regeneracji. Jest np. rzeczą oczywistą, że regeneracja ślimaka przez stellitowanie zwojów jest rozwiązaniem kosztownym, ale zwiększa kilkukrotnie odporność na ścieranie i korozję, z tej też przyczyny są najczęściej zamawiane.