Uso de aleaciones de cobalto en extrusoras de tornillo

A medida que la industria de procesamiento de plásticos aumenta sus exigencias de productividad, durabilidad de los equipos y protección ambiental, la elección del material para los tornillos y cilindros de las extrusoras se ha convertido en un aspecto fundamental para la optimización tecnológica. Entre muchos materiales de alto rendimiento, las aleaciones de cobalto se están convirtiendo gradualmente en la opción ideal para los componentes clave de las extrusoras de plástico gracias a su excelente resistencia al desgaste, a la corrosión y estabilidad a altas temperaturas.

Características técnicas de las aleaciones de cobalto

La aleación de cobalto es un tipo de aleación de metal con cobalto, cromo y tungsteno como componentes principales, que tiene las siguientes propiedades fundamentales: 

1. Resistencia superior a la abrasión: su dureza puede alcanzar HRC 50-65, que es mucho más alta que la del acero para herramientas común, y puede reducir significativamente la tasa de abrasión del tornillo y el barril en la rotación de alta velocidad y la fricción del material.

2. Resistencia a altas temperaturas: en un entorno de alta temperatura superior a 500 ° C, puede mantener la estabilidad estructural, para evitar la deformación causada por la expansión térmica.

3. Resistencia química: excelente resistencia a los aditivos plásticos ácidos (como los iones de cloruro en el procesamiento de PVC) y a la corrosión por fusión a alta temperatura.

4. Autolubricante: La película de óxido formada en la superficie de la aleación reduce la fricción directa de metal con metal, reduciendo el consumo de energía y la acumulación de calor.

Estas propiedades hacen que las aleaciones de cobalto sean particularmente adecuadas para escenarios de extrusión de alta carga y alto desgaste, como el procesamiento de plásticos reforzados con fibra de vidrio, plásticos de ingeniería (por ejemplo, PA, PEEK) o materiales reciclados que contienen cargas.

Aleaciones de cobalto en tornillos y barriles 

1. Fabricación integral 

Para extrusoras pequeñas o que no requieren un rendimiento especialmente alto, es posible utilizar un enfoque de fabricación integral, en el que los husillos y cilindros se fabrican directamente con aleaciones de cobalto. Las ventajas de este método son su estructura simple y un proceso de fabricación relativamente sencillo, pero su coste es mayor.

2. Recubrimiento de superficies 

Para extrusoras de gran escala o con costos más ajustados, se puede usar un recubrimiento superficial, ya sea rociando el tornillo y el cilindro de acero común o aplicando una capa de aleación de cobalto. La ventaja de este método es su menor costo y, al mismo tiempo, mejora eficazmente la resistencia al desgaste y a la corrosión del tornillo y el cilindro. Actualmente, los procesos de recubrimiento superficial más comunes incluyen la pulverización de plasma, la pulverización a la llama y el revestimiento láser.

3. Estructura del conjunto 

En algunos casos especiales, se puede utilizar en la estructura del conjunto una aleación de cobalto hecha de un manguito incrustado en un cuerpo de acero ordinario, o una aleación de cobalto hecha de un mandril de tornillo y una camisa de tornillo de acero ordinario combinadas. La ventaja de este enfoque es que permite elegir la combinación de materiales adecuada según las necesidades reales, reducir costos y garantizar el rendimiento de las piezas clave.

Análisis del valor económico: los beneficios a largo plazo de las aleaciones de cobalto superan con creces los costos iniciales 

Aunque el coste inicial del material de las aleaciones de cobalto es mayor que el del acero convencional, el valor económico general se refleja en: 

Pérdidas por tiempo de inactividad reducidas: la reducción del tiempo de inactividad no programado debido a daños en el tornillo o el barril mejora la utilización del equipo.

Ciclos de reemplazo extendidos: Las piezas reforzadas con aleación duran mucho más que los materiales convencionales, lo que reduce significativamente la frecuencia de compra de repuestos.

Mejora de la calidad del producto: la precisión dimensional estable y el acabado de la superficie reducen la tasa de desperdicio.