A bimetallskrueløpbærer et separat slitesterkt legeringslag metallurgisk bundet til en stålbase - ikke et belegg, ikke en plettering. Skruer får PTA-sveiset hardfacing ved 1,0–1,5 mm. Tønner får sentrifugalstøpt foring ved 2,0–3,0 mm. Oppgraderingen tjener kostnadene på slipende eller etsende forbindelser, og kaster bort penger på ren ufylt harpiks.
En skrue kommer tilbake til fabrikken vår med flyet lander avrundet. Kunden kjører 30 % glassfylt nylon. Skruen er nitrert. Det varte i fjorten måneder.
Den samme geometrien i bimetallkonstruksjon, på samme forbindelse, kommer tilbake for inspeksjon år senere og måler fortsatt i toleranse.
Det gapet er hva en bimetallisk skruetønne kjøper. Men gapet eksisterer bare fordi forbindelsen er slipende. Kjør ren PE gjennom begge skruene, og du ville slite med å skille dem fra hverandre ved slutten av livet – og du ville ha kastet bort penger på oppgraderingen.
Denne veiledningen forklarer hva bimetallkonstruksjon er, hvordan den faktisk produseres (to forskjellige prosesser, som de fleste artikler tar feil), hvilke legeringskvaliteter som betyr noe, og - delen ingen andre skriver - når oppgraderingen er sløsing med budsjettet ditt.
Rask svar
- Bimetalliskbetyr et slitesterkt legeringslag metallurgisk bundet til en stålbase - ikke et belegg, ikke en plettering.
- Skrue og fat er laget annerledes.Skruer får PTA-sveiset hardfacing (1,0–1,5 mm). Tønner får sentrifugalstøpt foring (2,0–3,0 mm).
- Kjøp den når blandingen din er slipende eller etsende:glassfiber, mineralfyllstoff, flammehemmende middel, stiv PVC, resirkulert fôr.
- Hopp over det for ren ufylt harpiks.Nitreret håndterer naturlig PP, PE, PS og ABS til en brøkdel av prisen.
- Karakteren betyr mer enn ordet.Spør etter karakternavnet, lagtykkelsen og hardheten.
1. Hva er en bimetallskrue?
Et bimetallskrueløp kombinerer to metaller som gjør to forskjellige jobber. Basisstålet gir strukturell styrke, tretthetsmotstand og dimensjonsstabilitet. Et separat legeringslag, festet til arbeidsflatene, gir slitestyrken og korrosjonsbestandigheten polymeren krever.
"Bi" betyr to. De to metallene ersmeltet, ikke blandet. En blanding av metaller er en legering; en bimetallisk del holder sine to materialer i forskjellige lag med en metallurgisk binding mellom dem.
Det skillet er kommersielt viktig. En forkrommet tønne er ikke bimetallisk - plating sitter på overflaten og kan flake. Et nitrert fat er ikke bimetallisk - nitrering diffunderer nitrogeninn idet eksisterende stålet i stedet for å legge til et nytt materiale. ENbimetallskrueløplegger til ekte legering, flere millimeter tykk, som blir en del av komponenten.
Base Steels
| Grunnstål | Standard | Hvor det brukes |
|---|---|---|
| 38CrMoAlA | 1.8509 | Arbeidshesten nitrerer stål over hele Asia |
| 34CrAlNi7 | 1.8550 | Nitrider dypere og hardere enn 38CrMoAlA |
| 31CrMoV9 | 1.8519 | Høy styrke, god tretthetsmotstand |
| 42CrMo | AISI 4140 | Tøff, allment tilgjengelig |
| SKD61 / SS316 | — | Høy temperatur og korrosjonskritisk bruk |
2. To forskjellige prosesser: skrue vs fat
Det er her de fleste artiklene om dette emnet går galt. De beskriver bimetalliske skruetønner som om en prosess lager begge delene. To helt forskjellige prosesser er involvert, og å vite hvilken som forteller deg om en leverandør faktisk produserer internt.
Skruen: PTA-sveising (hardfacing)
PTA står forplasmaoverført lysbue. En plasmabrenner smelter legeringspulver og legger det på skrueflatene som en sveisestreng. Den avsatte legeringen smelter metallurgisk sammen med basisstålet - dette er en sveis, ikke en spray.
Etter sveising går skruen tilbake til dreiebenken. Den overdimensjonerte hardfacingen blir maskinert ned til endelig flygeometri og toleranse. Det som gjenstår er en1,0 til 1,5 mmlag av slitesterk legering nøyaktig der skruen berører tønneveggen. Flylandingene er der en skrue slites ut, så det er hele poenget å hardføre dem.
The Barrel: Sentrifugalstøping
Tønneboringen får sin legering medhorisontal sentrifugalstøping. Smeltet legering helles inn i den spinnende tønnekroppen; sentrifugalkraften kaster den mot den indre veggen, hvor den størkner som en tett, jevn foring. Støping under kontrollert atmosfære holder porøsiteten ute og bindingslyden.
Resultatet er en2,0 til 3,0 mmlegeringsforing nedover hele borelengden. Hvorfor tykkere enn skruen? Geometri og økonomi. Boringen er overflaten skruen løper mot i hele lengden, og en tønne koster langt mer å erstatte enn en skrue.
| Komponent | Behandle | Legeringslag | Hva den beskytter |
|---|---|---|---|
| Skru | PTA sveising (hardfacing) | 1,0 – 1,5 mm | Flylander — den glidende kontaktflaten |
| Tønne | Sentrifugalstøping | 2,0 – 3,0 mm | Full boring — overflaten skruen løper mot |
En praktisk prøve for leverandører.Be dem beskrive hvordan de påfører legeringen på skruen og hvordan de påfører den på tønnen. En ekte produsent navngir to forskjellige prosesser uten å nøle. Et handelsselskap gir deg ett vagt svar om "belegg".
3. Bimetall vs Nitridert: Hva som faktisk endres
Nitrering diffunderer nitrogen inn i overflaten av stålet, og skaper en hard kasse. Det legges ikke til nytt materiale. Saken kjører0,4 til 0,7 mmdypt, og overflaten når omtrent HV 850–950 på 38CrMoAlA.
Den saken er virkelig vanskelig. Dens svakhet er at den er tynn, og den er kjemisk begrenset.
| Eiendom | Nitreret | Bimetallisk |
|---|---|---|
| Lagtype | Diffusert etui (ingen tilsatt materiale) | Tilsatt legering, metallurgisk bundet |
| Skrue lag dybde | 0,4 – 0,7 mm | 1,0 – 1,5 mm |
| Fatlagsdybde | 0,4 – 0,7 mm | 2,0 – 3,0 mm |
| Overflatehardhet | HV 850 – 950 | HRC 50 – 62 (karakteravhengig) |
| Slitasjemotstand | Moderat | Høy til utmerket |
| Korrosjonsbestandighet | Begrenset | God til utmerket (karakteravhengig) |
| Relativ kostnad | 1,0× | Høyere - legering og prosess gir begge kostnader |
| Beste plikt | Ren, ufylt harpiks | Fylt, etsende eller resirkulert fôr |
Når slipemiddel skjærer gjennom et nitridhus, sitter mykere kjernestål under og eroderer raskt. Det er grunnen til at nitrerte deler på glassfylte forbindelser ikke brytes ned på en elegant måte - de holder stand, og svikter deretter raskt.
Et bimetalllag har millimeter dybde å gi. Det slites sakte ned, og slitasjehastigheten forblir omtrent lineær. Den dybden er der slitestyrken lever - og det er grunnen til at levetiden på slipemasser skiller så skarpt mellom de to konstruksjonene.
4. Legeringskarakterene - Spør etter nummeret
De fleste leverandører beskriver legeringen deres som "nikkelbasert" eller "wolframkarbid." Det sier deg nesten ingenting. Ni60 og Colmonoy 83 er begge nikkelbaserte, og de yter svært forskjellig.
Skrue hardfacing legeringer (PTA-sveiset)
| Legering | Komposisjon | Anti-slitasje | Anti-korrosjon | Hardhet |
|---|---|---|---|---|
| Ni60 | Ni+Cr+Fe+Si | ★★★ | ★★★★ | HRC 56–62 |
| Colmonoy 56 | Ni+Cr+Si+Fe | ★★★ | ★★★★ | HRC 53–58 |
| Colmonoy 83 | Ni+Wc+Cr+C | ★★★★ | ★★★★ | HRC 50–55 |
Tønnestøpelegeringer (sentrifugalstøpt)
| Legering | Komposisjon | Anti-slitasje | Anti-korrosjon | Hardhet | Maks temp |
|---|---|---|---|---|---|
| EJS01 | Fe+Ni+Cr+B | ★★★ | ★★ | HRC 58–62 | ≤ 400°C |
| EJS02 | Ni+Cr+Co+B | ★★ | ★★★ | HRC 50–58 | ≤ 450°C |
| EJS03 | Ni+Cr+Co+V+B | ★★★ | ★★★ | HRC 55–60 | ≤ 450°C |
| EJS04 | Ni+Wc+Cr+B | ★★★★ | ★★★ | HRC 55–60 | ≤ 600°C |
Detaljen som snubler folk
Se på Colmonoy 83. Dens hardhet viserHRC 50–55 — senkeenn Ni60 ved HRC 56–62. Likevel har Colmonoy 83 den beste anti-slitasjevurderingen.
Hardhet og slitestyrke er ikke samme egenskap. Høy overflatehardhet motstår innrykk; slitestyrke mot slipende fyllstoff kommer fra karbidpartikler innebygd i legeringen. Colmonoy 83 bærer wolframkarbid ("Wc" i sammensetningen). De innebygde karbidpartiklene gjør arbeidet mot glassfiber, mineral og grus i resirkulert materiale, og matrisen rundt dem kan være mykere uten å skade resultatet.
Så når en leverandør siterer deg hardhet alene, oppgir de feil tall. Spør etter komposisjonen.
Matche karakteren til sammensetningen
| Din forbindelse | Skruelegering | Barrel Alloy | Hvorfor |
|---|---|---|---|
| Glassfibernylon, mineralfylt | Colmonoy 83 | EJS01 eller EJS04 | Wolframkarbid håndterer slitasjen |
| Stiv PVC | Ni60 eller Colmonoy 56 | EJS02 eller EJS03 | HCl korrosjon fører, ikke slitasje |
| Resirkulert / post-consumer feed | Colmonoy 83 | EJS01 eller EJS04 | Korn- og metallpartikler fungerer som sandpapir |
| Flammehemmende forbindelser | Colmonoy 56 | EJS02 eller EJS03 | Kjemisk aggressive pakker |
| Tekniske polymerer med høy temperatur | Colmonoy 83 | EJS04 | EJS04 tåler opptil ca. 600°C |
| Rengjør PP, PE, PS, ABS | Nitrering er nok | Ingen slitasje, ingen korrosjon - spar pengene | |
5. Når det lønner seg
Fem forhold rettferdiggjør oppgraderingen. Enhver av dem er vanligvis nok.
- Slipende fyllstoffer.Glassfiber, kalsiumkarbonat, talkum, mineralforsterkning. Disse kutter en nitridkasse som sandpapir kutter bartre.
- Etsende kjemi.Stiv PVC frigjør HCl når den brytes ned. Mange flammehemmende pakker er kjemisk aggressive. Fluoropolymerer angriper stål direkte.
- Resirkulert og post-consumer feed.Ommaling bærer grus, finmetall og uforutsigbar forurensning – det mest slipende materialet de fleste prosessorer kjører.
- Høy gjennomstrømning der nedetid gjør vondt.Hvis et skruebytte koster tre dagers produksjon, skifter økonomien mot den delen som må skiftes sjeldnere.
- Slitasjehistorikk sier at nitrid var feil kall.En nitrert del som ble slitt raskt ut på sammensetningen din, forteller deg noe. Erstatningen er det billigste øyeblikket for å fikse spesifikasjonen.
Totaleiekostnadssaken er grei. Bimetall koster mer på forhånd. Ved abrasiv drift reduserer den utvidede levetiden til skruehylsen kostnaden per driftstime under nitreret, vanligvis i den første utskiftingssyklusen. Den nøyaktige matematikken avhenger av harpiksen, fyllstoffbelastningen, gjennomstrømningen og hva en time med nedetid koster linjen din – og det er grunnen til at enhver leverandør som siterer en universell levetidsmultiplikator uten å spørre om forbindelsen din, gjetter.
6. Når du IKKE bør kjøpe Bimetallisk
Ingen konkurrent skriver denne delen. Les det uansett - det kan spare deg for penger.
Rene, ufylte harpikser trenger ikke bimetall.Hvis du kjører naturlig PP, PE, PS eller ABS uten slipende fyllstoff og uten etsende tilsetningsstoffer, vil en nitrert skrue og tønne i 38CrMoAlA tjene deg godt og koste mye mindre. Bimetallbeskyttelsen sitter uvirksom. Du betalte for rustning mot en fiende som aldri dukker opp.
Lav gjennomstrømning eller intermitterende linjer.Hvis maskinen går noen timer i uken, akkumuleres slitasje sakte uavhengig av konstruksjon. Tilbakebetalingsperioden strekker seg forbi det punktet hvor det gir mening.
Når det virkelige problemet er noe annet.For tidlig slitasje kommer noen ganger fra en feiljustert skrue, en bøyd aksel, forurensning i råstoffet eller en prosess som går langt over designtemperatur. Bimetallkonstruksjon vil ikke fikse noen av disse - den vil bare slites langsommere mens den underliggende feilen fortsetter. Diagnostiser før du oppgraderer.
Ærlige leverandører vil fortelle deg dette. Spør en produsent om blandingen din rettferdiggjør bimetall, og vær oppmerksom på om de spør hva du faktisk kjører før du svarer.
7. Slik bekrefter du at du faktisk har mottatt Bimetallisk
Ordet "bimetallisk" forekommer på mange fakturaer. Legeringen vises ikke alltid på delen. Fire sjekker beskytter deg.
Sjekkliste for verifisering
- Be om legeringskarakteren skriftlig på tilbudet.Ikke "nikkelbasert legering" - karakternavnet. Ni60, Colmonoy 56, Colmonoy 83, eller produsentens egen betegnelse med publisert sammensetning.
- Be om lagtykkelsen skriftlig.Skruebelegg skal være 1,0–1,5 mm. Tønneforing skal være 2,0–3,0 mm. En leverandør som oppgir 0,5 mm på et fat selger deg noe annet.
- Be om materialbeviset for grunnstålet.Hver batch bør ha et mølletestsertifikat som viser kjemi og mekaniske egenskaper. Krysssjekk varmenummeret.
- På den første bestillingen, få et prøvestykke analysert.Et metallurgisk laboratorium kan dele en kupong og bekrefte lagtykkelse, legeringskjemi og bindingskvalitet. Kostnaden er triviell mot en beholder med skruer.
En produsent som bygger bimetall internt svarer alle fire uten friksjon. EJS leverer en inspeksjonsrapport og et materialsertifikat med hvert skrueløp, og stempler et sporbart identifikasjonsnummer på hver del under produksjon. Å nøle på noen av disse punktene er verdt å legge merke til.
8. Hvordan spesifisere et tilbud
Skruefat er nær 100% tilpassede deler. Det finnes ingen listepris - en produsent bygger sitatet fra dine spesifikasjoner, så kvaliteten på forespørselen bestemmer kvaliteten på svaret.
Send disse seks varene og et seriøst fabrikktilbud innen én arbeidsdag:
- Maskinmerke og modell.Deler bygges per tegning eller per maskinmerke og kode.
- Skruediameter, L/D-forhold og total lengde.
- Sammensetningen din, ærlig sagt."PP" og "PP med 25% talkum pluss 15% gjenmaling" er forskjellige slitasjeproblemer med forskjellige legeringssvar. Denne ene linjen driver metallurgianbefalingen mer enn noe annet du sender.
- Prosesstemperaturområde.Tønnelegeringer dekker ved forskjellige grenser — EJS01 ved ca. 400°C, EJS04 ved ca. 600°C.
- Tegning hvis du har.Uten tegning, send produktbilder pluss større dimensjoner – diameter, lengde, flensdetaljer.
- Nybygg eller utskifting?For en erstatning, slitasjemål og bilder av den slitte delen lar fabrikken vurdere om oppussing slår ny produksjon.
EJS har produsert skruer og fat ved sin Zhoushan-fabrikk siden 1992, og bygger bimetallkonstruksjon internt - PTA-sveising for skruer, sentrifugalstøping for fat - over enkeltskruer (Ø12–500 mm), parallelle tvillinger, koniske tvillinger, injeksjon og gummigeometrier. Produksjonen går 20 til 70 dager etter tegningsbekreftelse, med ett års garanti på ren plast.
9. Ofte stilte spørsmål
Hva er en bimetallisk skruetønne laget av?
Et bimetallskrueløp kombinerer en stålbase med et separat slitesterkt legeringslag festet til arbeidsflatene. Vanlige basisstål inkluderer 38CrMoAlA, 34CrAlNi7, 31CrMoV9 og 42CrMo. Legeringslaget på skruer er typisk Ni60, Colmonoy 56 eller Colmonoy 83, påført ved PTA-sveising i 1,0 til 1,5 mm tykkelse. Legeringslaget inne i fat er en nikkel- eller jernbasert støpelegering, påført ved sentrifugalstøping ved 2,0 til 3,0 mm. De to materialene forblir i forskjellige lag med en metallurgisk binding mellom dem.
Hvor mye lenger varer et bimetallskrueløp enn nitrert?
Lang nok til å ha betydning på slipemidler, og ikke lang nok til å ha betydning på rene. På glassfylt, mineralfylt eller resirkulert fôr er forskjellen i levetid betydelig, fordi nitridkassen bare er 0,4 til 0,7 mm dyp mens bimetall gir 1,0 til 1,5 mm på skruen og 2,0 til 3,0 mm i tønnen, i et hardere og mer kjemisk motstandsdyktig materiale. På ren ufylt harpiks kan begge konstruksjonene gå i årevis og oppgraderingen tjener lite. Enhver leverandør som oppgir en fast multiplikator uten å spørre hva du behandler, gjetter.
Er en bimetallisk skruetønne det samme som en forkrommet?
Nei. Forkromning legger et tynt lag på overflaten, som kan flasse av under termisk sykling og mekanisk belastning. Bimetallkonstruksjon smelter flere millimeter legering til grunnstålet gjennom sveising eller støping, slik at laget blir en del av komponenten og kan ikke skrelle. Forkromning tjener spesifikke formål som frigjøring og mild korrosjonsbeskyttelse, men det er ikke en sliteløsning for slipemidler.
Kan en bimetallskrue repareres når den er utslitt?
Ja, i mange tilfeller. En slitt bimetallskrue kan sveises på nytt med fersk PTA-belegg og maskineres tilbake til original geometri. En slitt tønneboring kan bores på nytt og fores på nytt ved sentrifugalstøping. Oppussing beholder den originale akselen, kilesporet, tappen og huset, noe som ofte gjør det til den økonomiske ruten når OEM-delen er utgått eller leveringstiden er lang. Send bilder og slitasjemål for å få en oppuss-eller-bytt vurdering.
Trenger jeg bimetall til skruen, tønnen eller begge deler?
Begge, i de fleste tilfeller, fordi de bæres som et par. Klarering mellom flylandet og boringen er en systemegenskap. En ny bimetallskrue inne i en slitt overdimensjonert boring kjører fortsatt med forstørret klaring, slik at ytelsen forblir lav og den nye skruen slites mot en uregelmessig overflate. Hvis du oppgraderer den ene, mål den andre. Hvis du bare erstatter halvparten av slitasjeparet, overføres problemet til den nye delen.
Fungerer en bimetallskrue for PVC?
Ja, men legeringskvaliteten betyr mer enn etiketten. Stiv PVC er et korrosjonsproblem før det er et slitasjeproblem, fordi polymeren frigjør hydrogenklorid når den brytes ned. Det betyr at du vil ha en korrosjonsledet legering: Ni60 eller Colmonoy 56 på skruen, og EJS02 eller EJS03 i løpet. En wolframkarbidkvalitet som Colmonoy 83 er bygget for slitasje og er ikke det rette svaret for PVC med mindre blandingen også har tungt fyllstoff.
Hva er temperaturgrensen for et bimetallfat?
Det avhenger av støpelegeringen, og det varierer fra ca. 400 til 600 grader Celsius. EJS01 er vurdert til ca. 400. EJS02 og EJS03 når ca. 450. EJS04, wolframkarbidkvaliteten, tåler opp til ca. 600. Hvis prosessen din går varm, blir temperaturgrensen en portspesifikasjon, så fortell produsenten om de faktiske sonetemperaturene i stedet for designverdiene.
Kan EJS levere bimetallskruetønner til maskinen min?
Ja. EJS produserer bimetallskruer og fat internt, med PTA-sveiset hardfacing på skruer og sentrifugalstøpt foring i fat, for enkeltskruer, parallelle tvillinger, koniske tvillinger, sprøytestøping og gummigeometrier. Deler bygges per tegning eller omvendt konstruert fra maskinmodell og kode når ingen tegning eksisterer. Tilbud følger innen én virkedag når spesifikasjonen er klar.
