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應(yīng)用于大規(guī)模生產(chǎn)的陶瓷螺桿
僅在四年多以前,巴頓菲爾注塑公司在一個(gè)合作項(xiàng)目中與五個(gè)合作伙伴共同開(kāi)展陶瓷螺桿項(xiàng)目,談項(xiàng)目的初衷是對(duì)盡可能多的填料含量的材料尋求一種高性?xún)r(jià)比的加工工藝。的確,這個(gè)項(xiàng)目并沒(méi)有立即引起注塑螺桿的商業(yè)化生產(chǎn),但通過(guò)該項(xiàng)目積累的經(jīng)驗(yàn)證實(shí)。在擠出行業(yè)中、在加工具有高腐蝕性的材料時(shí)使用陶瓷零件的時(shí)代即將來(lái)臨。這種前瞻性的思維不僅成為當(dāng)時(shí)參與該項(xiàng)目的幾個(gè)公司的共識(shí),同時(shí)也被黑森州技術(shù)轉(zhuǎn)移協(xié)作網(wǎng)絡(luò)(TTN)的評(píng)判委員會(huì)所認(rèn)可,后者最近在第二屆黑森州合作競(jìng)賽中榮獲三等獎(jiǎng)。 在對(duì)填料含量最高的樹(shù)脂進(jìn)行模具注塑加工時(shí),機(jī)械螺桿和機(jī)筒的耐磨性必須提高。傳統(tǒng)螺桿和機(jī)筒在棉隊(duì)這種高填料混合物時(shí)往往很快就會(huì)達(dá)到其使用極限,并顯示嚴(yán)重磨損的痕跡。工業(yè)陶瓷是唯一能夠滿(mǎn)足高耐磨性、抗熱性和抗溫度波動(dòng)的材料。此外,工業(yè)陶瓷對(duì)酸性或堿性介質(zhì)具有卓越的耐腐蝕性能。 但陶瓷價(jià)格昂貴,所以只當(dāng)這種材料的性能優(yōu)勢(shì),即長(zhǎng)期使用壽命,能夠得到充分發(fā)揮時(shí),才適宜于使用這種材料。與任何類(lèi)型的材料一樣,使用陶瓷材料時(shí),要根據(jù)其材料特性合理設(shè)計(jì)使用環(huán)境。例如、陶瓷材料可能受到的拉應(yīng)力應(yīng)盡量的縮小,并將拉應(yīng)力轉(zhuǎn)化為壓力,或?qū)?fù)雜的造型分解成數(shù)個(gè)簡(jiǎn)單的模塊等。 近年一直在研發(fā)一系列新型解決方案,特別是通過(guò)“陶瓷螺桿”的聯(lián)合項(xiàng)目研究陶瓷材料如何用于注塑和擠塑螺桿。其中必須優(yōu)化機(jī)械不見(jiàn)間的連接組合技術(shù),因?yàn)椴荒苁褂锰沾赡P蛷膯我徊考a(chǎn)注塑螺桿,該項(xiàng)目的合伙人還必須尋找制造金屬陶瓷符合材料的新途徑。 試驗(yàn)進(jìn)展順利,通過(guò)復(fù)雜的FEM模擬、摩擦學(xué)研究和大量試驗(yàn),首批適用于商業(yè)性生產(chǎn)的抗腐蝕,耐磨損陶瓷金屬符合螺桿已研制成功!拔覀儗(duì)本項(xiàng)目取得的進(jìn)展極為滿(mǎn)意”,巴頓菲爾的工程師說(shuō),“陶瓷螺桿不久就能投入商業(yè)性生產(chǎn)。我們的下一個(gè)目標(biāo)是進(jìn)一步改善金屬和陶瓷材料間的粘結(jié)強(qiáng)度,從而使這種符合材料具有更長(zhǎng)的使用壽命。 試驗(yàn)研究和實(shí)際工程的成功結(jié)合。從開(kāi)始階段,“陶瓷螺桿項(xiàng)目“就設(shè)計(jì)包括從通過(guò)實(shí)際生產(chǎn)進(jìn)行研發(fā)到陶瓷零件的工業(yè)應(yīng)用這一完整的增值鏈。 德國(guó)亞琛技術(shù)大學(xué)陶瓷零件機(jī)械工程學(xué)院(IKKM)和位于Selp H.C.Starck 陶瓷股份有限公司負(fù)責(zé)陶瓷零件的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)。位于達(dá)姆施塔特的KDI(德國(guó)的塑料研究院)負(fù)責(zé)評(píng)估耐磨性能。同時(shí)巴頓菲爾注塑公司負(fù)責(zé)檢驗(yàn)陶瓷螺桿在注塑工藝中的使用性能。同時(shí)還在擠塑設(shè)備中檢驗(yàn)陶瓷螺桿的使用性能。ECT陶瓷擠塑技術(shù)股份有限公司Muhlacker負(fù)責(zé)將陶瓷螺桿和機(jī)筒裝配到擠出機(jī)中。位于赫爾姆斯多夫的工業(yè)陶瓷研究院曾使用由高度耐磨陶瓷材料制成的設(shè)備加工擠塑零件,其測(cè)試結(jié)果進(jìn)一步為本研究提供了評(píng)估依據(jù)。 這些努力的目標(biāo)是在這種創(chuàng)新型工業(yè)設(shè)備的研發(fā)活動(dòng)和盈利性商業(yè)應(yīng)用中建立快速的聯(lián)系。項(xiàng)目的五個(gè)合伙人證明了這種合作模式是成功的。 “陶瓷螺桿”榮膺黑森州合作獎(jiǎng)。黑森州合作獎(jiǎng)的授予標(biāo)準(zhǔn)是工業(yè)企業(yè)和研究院間的合作卓有成效,通過(guò)運(yùn)用科學(xué)知識(shí)使企業(yè)獲得長(zhǎng)期的成功發(fā)展。“陶瓷螺桿”合作項(xiàng)目非常成功地實(shí)踐了上述原則,因而該項(xiàng)目在黑森州合作獎(jiǎng)中榮膺三等獎(jiǎng)。 作者:中國(guó)塑料機(jī)械網(wǎng) 來(lái)源:中國(guó)塑料機(jī)械網(wǎng)信息中心
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