Technologia pokrycia laserowego zwiększa wydajność, ale obniża koszty

Technologia napawania laserowego modernizuje cylindry wytłaczarki dwuślimakowej: Wyższa wydajność, niższy koszt

W miarę jak przemysł przetwórstwa polimerów wciąż wymaga wyższej trwałości i wydajności od urządzeń do wytłaczania, technologia napawania laserowego wyłania się jako kluczowe rozwiązanie w produkcji cylindrów wytłaczarki dwuślimakowej. W porównaniu z tradycyjnymi cylindrami ze stali azotowanej i monolitycznymi wkładkami ze stopów, napawane laserowo wewnętrzne powierzchnie cylindrów oferują doskonałą odporność na zużycie i korozję, zapewniając jednocześnie większą stabilność strukturalną i lepszą kontrolę termiczną.

Zaleta 1: Doskonała alternatywa dla cylindrów ze stali azotowanej

Tradycyjne cylindry azotowane zazwyczaj tworzą tylko cienką warstwę azotowaną o grubości około 0,5 mm, która może być częściowo usunięta podczas szlifowania po azotowaniu, co pogarsza twardość powierzchni i skraca żywotność produktu. Natomiast napawanie laserowe pozwala na utworzenie warstwy stopu niklowo-wolframowo-węglikowego o grubości 1–2 mm bezpośrednio na wewnętrznej ścianie cylindra. To znacznie zwiększa odporność na zużycie i żywotność, co czyni go idealnym zamiennikiem dla cylindrów ze stali azotowanej w warunkach dużych obciążeń i dużych naprężeń ścinających.

Zaleta 2: Zastępuje duże monolityczne wkładki ze stopów większą elastycznością

Konwencjonalne monolityczne wkładki ze stopów są zwykle produkowane metodą spiekania próżniowego lub prasowania izostatycznego na gorąco (HIP), z których obie są ograniczone rozmiarem pieca, skomplikowane w procesie i kosztowne. Technologia napawania laserowego nie jest jednak ograniczona wymiarami komponentów. Umożliwia bezpośrednie nakładanie warstwy odpornej na zużycie na wewnętrzną ścianę cylindra, zmniejszając trudności produkcyjne i koszty przy jednoczesnym zachowaniu wysokiej wydajności.

Zaleta 3: Poprawiona stabilność strukturalna dzięki wiązaniu metalurgicznemu

Jedną z głównych wad wkładek ze stopów jest potencjalna niezgodność w rozszerzalności cieplnej między wkładką a korpusem cylindra, co może prowadzić do powstawania szczelin lub niestabilności podczas pracy w wysokich temperaturach. Napawanie laserowe tworzy metalurgicznie związaną warstwę stopu bezpośrednio na ścianie cylindra, eliminując problem niezgodności termicznej i zapewniając stabilną długoterminową wydajność w wymagających środowiskach wytłaczania.

Zaleta 4: Cieńsza warstwa umożliwia lepszą kontrolę termiczną

W konwencjonalnej wytłaczarce 75 mm grubość wkładki ze stopu może sięgać nawet 90 mm, co zwiększa odległość między przepływem materiału a kanałami chłodzenia. Dzięki warstwom napawania laserowego o grubości zaledwie 1–2 mm, stop pozostaje bliżej systemu chłodzenia cylindra, umożliwiając szybsze odprowadzanie ciepła i dokładniejszą kontrolę temperatury. Jest to szczególnie korzystne podczas przetwarzania materiałów wrażliwych na temperaturę, poprawiając zarówno spójność produktu, jak i efektywność energetyczną.

Zastosowania i potencjał rynkowy

Cylindry napawane laserowo są obecnie szeroko stosowane w modyfikacji tworzyw sztucznych, tworzywach konstrukcyjnych, produkcji mieszanek masterbatch i przetwarzaniu materiałów biodegradowalnych. Dzięki doskonałemu stosunkowi kosztów do wydajności stają się preferowanym rozwiązaniem do zastępowania tradycyjnych cylindrów azotowanych i ciężkich tulei ze stopów. Dla producentów poszukujących wyższej produktywności i obniżonych kosztów utrzymania, napawanie laserowe stanowi potężne i praktyczne ulepszenie technologiczne.