擠出機螺桿斷裂原因
單螺桿擠出機是在加熱料筒中裝一根轉動的螺桿，料筒外部分割槽設有加熱和冷卻裝置，一端有徑向加料口，另一端軸向與機頭相連。螺桿是擠出機的關鍵部件。單螺桿擠出機主要技術引數是螺桿直徑、長徑比（螺桿長度與直徑之比）、螺桿轉速範圍、驅動電機功率、料筒加熱功率和機器生產能力。螺桿直徑決定擠出機的生產能力和製品容許最大截面。不同物料要求不同幾何形狀的螺桿和長徑比。現代塑料擠出機廣泛採用組合型螺桿、分配混合型螺桿，以及在螺桿上加屏障物或銷釘等，以改善塑化，提高生產能力和產品質量。螺桿和機筒這兩個零件的組合工作質量，對物料的塑化、製品的質量和生產效率，都有重要影響。它們的工作質量與兩個零件的製造精度、裝配間隙有關。當兩零件磨損嚴重、擠出機的產量下降時，就應該安排對螺桿、機筒的維修。
操作方法
（01）1 螺桿執行情況1.1 螺桿擠出聚酯薄膜生產情況該裝置生產雙向拉伸聚酯薄膜，原料按一定比例充分混合後，送到擠出機料筒，原料在料筒加熱和螺桿擠壓下塑化，在螺桿作用下連續混合擠出。1.2 螺桿執行引數螺桿執行速度為30～100r/min；螺桿執行溫度為270～290℃；螺桿執行擠出壓力為0～18MPa；螺桿擠出原料為聚酯切片等等。1.3 螺桿執行載荷分析聚酯薄膜擠出機螺桿的原理是將顆粒狀切片在螺旋槽內均勻混合，通過料筒加熱和螺桿剪下把聚酯切片塑化，最後把混合和塑化均勻的物料往模具擠出成型。螺桿溫度為270～290℃，考慮到加熱溫度較低，熱應變忽略不計。螺桿向內異向旋轉，在生產螺桿的受力情況下，擠出機在每一次啟動過程中，由於前一次留在螺旋槽內的剩餘物料在合理工藝溫度下硬度較大，需要較大的啟動力矩才能使螺桿運轉起來。另外，螺桿表面有明顯凹坑，螺稜頂部的合金層也有傷痕，說明原料含有硬質雜物使螺桿運轉條件惡化。綜上所述，螺桿是在較高的負荷應力下運轉，但運轉速度較低，故它是在高應力和較低的交變頻率作用下執行。每一次啟動執行都會產生一定量的塑性應變。螺桿每一次受到硬物阻礙也會產生一定塑性變形，這種塑性變形對螺桿的損害要比啟動時嚴重得多，再加上由於螺桿長時間受到擠壓、摩擦造成的塑性應變，在反覆塑性應變作用下，螺桿內部損傷積累到一定程度便形成裂紋，當裂紋擴充套件到臨界尺寸，螺桿剩餘斷面不足以承受螺桿運轉負荷時，裂紋失穩擴充套件導致突然脆性斷裂。
（02）2、擠出機螺桿斷裂的原因分析2.1 螺桿巨集觀斷口原因分析從巨集觀斷口形貌分析，螺桿斷裂屬低周疲勞破壞。斷面上可明顯看到有三個區域：疲勞裂紋源；疲勞裂紋擴充套件區；瞬時斷裂區。疲勞裂紋源可發生在應力集中的螺桿齒根、表面龜裂處以及內部夾雜物處。螺桿疲勞裂紋源很小，是疲勞裂紋的核心區。從照片可清楚看到，螺桿疲勞裂紋在螺桿根部應力集中處，缺陷螺桿根部周長度為12mm，軸向的寬度達3mm，深度大於2mm，總面超過20mm2，但不到斷口面積的10%。滲氮硬化層龜裂。疲勞裂紋在該區緩慢擴充套件，最初斷口表面由於受到反覆交變應力的作用，被摩擦得較為平滑、光亮，然後出現貝殼紋花樣。貝殼紋大體上垂直於裂紋的擴充套件方向，向整個空心圓周推進。殼紋（疲勞弧線）之間的間距大小不等。在大小不等的交變應力的反覆作用下，裂紋擴充套件過程不連續變化所留下的巨集觀痕跡，是由擠出機的開車、停車、硬物阻礙螺桿等載荷改變所造成的。通常疲勞裂紋擴充套件區面積占斷口面積的98%，符合疲勞裂紋的基本特徵。當圓周兩邊殼紋（疲勞弧線）接近相切，裂紋擴充套件到淨斷面的應力達到螺桿的斷裂應力時，螺桿被切斷。斷面有明顯的臺階，這部分的面積約佔整個斷口面積的1%。2.2 螺桿微觀斷口原因分析對螺桿斷口的疲勞裂紋擴充套件區和瞬時斷裂區進行掃描電子顯微鏡形貌分析。2.2.1疲勞裂紋擴充套件區斷口微觀形貌分析疲勞裂紋擴充套件區的整個斷面是疲勞裂紋擴充套件的結果。通常可清楚地看到疲勞條紋呈方向性連續或斷續分佈，帶臺階的疲勞條紋平行於裂紋前緣而延伸，疲勞條紋垂直於裂紋的擴充套件方向。這些都是破壞過程中裂紋擴充套件的微觀痕跡。一個疲勞條紋對應著一個應力迴圈。螺桿斷口的疲勞裂紋擴充套件區的疲勞條紋基本都是脆性條紋，條紋之間的間隔相當於一個應力迴圈擴充套件的長度。由斷口表面向內部擴充套件的細小裂紋，稱為二次裂紋，二次裂紋由一次裂紋發展成的孔洞缺陷。2.2.2瞬間斷裂區斷口微觀開貌分析瞬間斷裂區為脆性解理斷口，斷面上可見解理臺階、河流花樣、解理舌頭和二次裂紋，找不到韌窩。3、擠出機螺桿的修復扭斷的螺桿要根據機筒的實際內徑來考慮，按與機筒的正常間隙給出新螺桿的外徑偏差進行製造。磨損螺桿直徑縮小的螺紋表面經處理後，熱噴塗耐磨合金，然後再經磨削加工至尺寸。這種方法一般有專業噴塗廠加工修復，費用還比較低。在磨損螺桿的螺紋部分堆焊耐磨合金。根據螺桿磨損的程度堆焊1～2mm厚，然後磨削加工螺桿至尺寸。這種耐磨合金由C、Cr、Vi、Co、W和B等材料組成，增加螺桿的抗磨損和耐腐蝕的能力。專業堆焊廠對這種加工的費用很高，除特殊要求的螺桿，一般很少採用。修復螺桿也可用表面鍍硬鉻方法，鉻也是耐磨和抗腐蝕的金屬，但硬的鉻層比較容易脫落。機筒的內表面硬度高於螺桿，它的損壞要比螺桿來得晚。機筒的報廢就是內徑直徑由於時間磨損而增大。它的修復方法如下：因磨損增加直徑的機筒，如果還有一定的滲氮層時，可把機筒內孔直接進行鏜孔，研磨至一個新的直徑尺寸，然後按此直徑配製新螺桿。機筒內徑經機加工修整重新澆鑄合金，厚度在1～2mm間，然後精加工至尺寸。一般情況下機筒的均化段磨損較快，可將此段（取5～7D長）經鏜孔修整，再配一個滲氮合金鋼襯套，內孔直徑參照螺桿直徑，留在正常配合間隙，進行加工配製。在這裡強調一點，螺桿和機筒這兩個重要零件，一個是細長的螺紋杆，一個是直徑比較小而長的孔，它們的機械加工和熱處理工藝都比較複雜，精度的保證都比較困難。所以，對這兩個零件的磨損後是修復還是更換新件，一定要從經濟角度全面分析。如果修理費用比換新螺桿費用低些，就決定修，這不一定是正確的選擇，修理費用與更新費用的比較，只是一個方面。另外還要看修理費用與修理後使用螺桿時間與更新費用和更新螺桿使用時間的比值。
