Direkte Antwort
Bei jedem Extruderschneckenzylinder handelt es sich um zwei Materialentscheidungen, nicht um eine. ABasisstahlträgt die mechanische Belastung – normalerweise 38CrMoAlA, 42CrMo oder eine rostfreie Sorte. AOberflächenbehandlungübersteht das Polymer – entweder eine nitrierte Hülle mit einer Tiefe von 0,4 bis 0,7 mm oder eine um ein Vielfaches dickere Bimetalllegierungsschicht. Wenn Sie den Basisstahl falsch verwenden, verbiegt sich das Teil. Wenn Sie die Oberfläche falsch verwenden, nutzt sie sich frühzeitig ab.
Fragen Sie die meisten Lieferanten, woraus ihre Schrauben bestehen, und Sie erhalten eine von zwei Antworten. Entweder eine reine Sortenbezeichnung ohne Kontext oder der Ausdruck „hochwertiger, verschleißfester legierter Stahl“, der nichts bedeutet.
Beides hilft einem Käufer nicht bei der Entscheidung. In diesem Leitfaden erfahren Sie, welche Qualitäten es gibt, wie sie außerhalb Chinas heißen, was die einzelnen Oberflächenbehandlungen tatsächlich mit dem Metall bewirken und wie man sie anpasstSchneckenzylindermaterialauf das Polymer, das Sie verwenden.
1. Basisstähle und ihre internationalen Äquivalente
Der Grundstahl übernimmt die strukturelle Arbeit. Es widersteht Torsion durch den Antrieb, Biegung unter seitlicher Belastung und Dimensionsabweichung bei Temperatur. Bei einem korrekt gebauten Teil kommt es nie mit der Schmelze in Berührung – dafür sorgt die behandelte Oberfläche.
Chinesische Sortenbezeichnungen verwirren Käufer außerhalb Asiens und die meisten Lieferanten übersetzen sie nie. Hier ist die Zuordnung.
| Chinesische Note | DIN / EN | AISI / USA | Wo es verwendet wird |
|---|---|---|---|
| 38CrMoAlA | 1.8509 | Nitralloy-Familie | Der Industriestandard. Der Aluminiumgehalt ergibt ein außergewöhnliches Nitridgehäuse |
| 34CrAlNi7 | 1.8550 | Nitralloy-Familie | Nitride tiefer und härter als 38CrMoAlA |
| 31CrMoV9 | 1.8519 | — | Hohe Festigkeit mit guter Ermüdungsbeständigkeit |
| 42CrMo | 1.7225 | AISI 4140 | Robuster, universell einsetzbarer legierter Stahl; gemeinsamer Fasskörper |
| 40Cr | 1.7035 | AISI 5140 | Laufgehäuse, Komponenten mit geringerer Belastung |
| SKD61 | 1.2344 | AISI H13 | Heißarbeitsbetrieb, hohe Prozesstemperaturen |
| Cr12MoV / D2 | 1.2379 | AISI D2 | Anwendungen aus Werkzeugstahl mit hohem Verschleiß |
| SS304 / SS316 | 1.4301 / 1.4401 | AISI 304/316 | Korrosionskritischer Service |
Warum 38CrMoAlA dominiert.Sein Aluminiumanteil bildet beim Nitrieren extrem harte Aluminiumnitride. Diese einzelne Eigenschaft macht es zum Standard in der gesamten Branche – es bietet eine bessere Hülle als fast alles andere und das zu angemessenen Kosten.
Ein Lieferant, der für jeden Auftrag nur einen Stahl angibt, bedeutet für Sie entweder eine Vereinfachung oder er arbeitet mit begrenzten Lagerbeständen. Fragen Sie, für welche Klasse sie vorschlagendeinPflicht und warum.
2. Oberflächenbehandlungen: Was jede einzelne tatsächlich tut
Hier richtet die Marketingsprache den größten Schaden an. Mehrere Prozesse werden unter „Beschichtung“ zusammengefasst und sind nicht vergleichbar.
Nitrieren
Stickstoff diffundiert bei Temperatur in die Stahloberfläche und bildet eine harte Hülle0,4 bis 0,7 mm tief. Es wird kein neues Material hinzugefügt – der vorhandene Stahl wird umgewandelt. Der Verzug bleibt gering, da der Prozess unterhalb der Transformationstemperatur abläuft, die bei Teilen mit mehreren Metern Länge von Bedeutung ist.
Durch Nitrieren lässt sich ungefülltes Harz gut reinigen und es kostet weniger. Seine Grenze ist die Tiefe. Sobald abrasiver Füllstoff das Gehäuse durchschneidet, sitzt darunter weicherer Kernstahl und erodiert schnell.
Bimetallisch: Zwei Prozesse, nicht einer
Die meisten Artikel beschreiben die Bimetallkonstruktion so, als würden beide Teile in einem einzigen Prozess hergestellt. Dabei handelt es sich um zwei völlig unterschiedliche Prozesse. Wenn Sie wissen, welcher dieser Prozesse ist, können Sie feststellen, ob ein Lieferant tatsächlich im eigenen Haus fertigt.
Schrauben erhalten PTA-Schweißen.Der durch Plasma übertragene Lichtbogen schmilzt Legierungspulver auf den Stegflächen als Schweißnaht, die metallurgisch mit dem Grundstahl verschmilzt. Anschließend wird die übergroße Einlage wieder auf die endgültige Steggeometrie zurückbearbeitet1,0 bis 1,5 mmaus Legierung genau dort, wo die Schraube die Bohrung berührt.
Fässer erhalten Schleuderguss.Geschmolzene Legierung wird in den Spinnzylinderkörper gegossen; Durch die Zentrifugalkraft wird es gegen die Innenwand geschleudert, wo es zu einer dichten Auskleidung erstarrt.2,0 bis 3,0 mmdick bis zum Anschlag. Die Auskleidung ist dicker als die Schneckenpanzerung, da der Austausch eines Zylinders weitaus teurer ist.
Verchromt
Hartchrom bildet eine dünne Schicht, die die Ablösung erleichtert und leichter Korrosion widersteht. Es ist für bestimmte Aufgaben nützlich. Es handelt sich nicht um eine Verschleißlösung für Schleifmittel, da die Schicht dünn ist und bei Temperaturwechsel und mechanischer Belastung abplatzen kann.
Prozesse, die für Sie beworben werden – und was sie sind
Käufer, die Angebote vergleichen, stoßen auf mehrere andere Beschichtungsnamen. Hier werden sie genau beschrieben, sodass Sie die Angebote, die Sie erhalten, beurteilen können.
| Verfahren | Was es ist | Praktischer Hinweis |
|---|---|---|
| HVOF / thermisches Spritzen (WC-Co) | Mit hoher Geschwindigkeit versprühtes Pulver, mechanisch gebunden | Dünner als Schweißauftrag und anders gebunden.Wird von EJS nicht angeboten. |
| Plasmaspray | Pulver im Plasmastrahl geschmolzen und versprüht | Spritzschichten sind keine Schweißnähte.Wird von EJS nicht angeboten. |
| Laserauftragschweißen | Lasergeschmolzener Legierungsauftrag, schmelzgebunden | Manchmal fälschlicherweise als Laufbohrungsprozess bezeichnet.Wird von EJS nicht angeboten. |
| Keramikauskleidung | Keramikhülse oder -beschichtung im Inneren der Bohrung | Fachliche Nische.Wird von EJS nicht angeboten. |
| DLC / PVD | Sehr dünner aufgedampfter Film | Mikrometer-Maßstab; Wird für Reibung und nicht für Massenverschleiß verwendet.Wird von EJS nicht angeboten. |
Achten Sie auf einen bestimmten Fehler.Einige Lieferanten beschreiben Laufbohrungen als „laserbeschichtet“ oder „plasmagespritzt“. Bimetall-Laufauskleidungen werden im Schleudergussverfahren hergestellt. Wenn in einem Angebot der Fassprozess falsch beschrieben wird, bitten Sie sie, Sie in einem Videoanruf durch die Werkstatt zu führen, bevor Sie eine Bestellung aufgeben.
3. Die Legierungsgrade innerhalb von „Bimetallic“
Das Wort „bimetallisch“ bestätigt das Vorhandensein einer Legierungsschicht. DerGradbestimmt, ob es Ihre Verbindung überlebt. Die meisten Lieferanten sagen „auf Nickelbasis“ und hören auf, was dem Käufer nichts sagt – Ni60 und Colmonoy 83 basieren beide auf Nickel und verhalten sich sehr unterschiedlich.
Schrauben-Aufschweißlegierungen (PTA-geschweißt, 1,0–1,5 mm)
| Legierung | Zusammensetzung | Anti-Verschleiß | Korrosionsschutz | Härte |
|---|---|---|---|---|
| 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 |
Trommelgusslegierungen (Schleuderguss, 2,0–3,0 mm)
| Legierung | Zusammensetzung | Anti-Verschleiß | Korrosionsschutz | Härte | Max. 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 |
Ein veröffentlichter Grenzwert ist wissenswert, da ihn kein anderer Anbieter angibt:Ni60 ist für einen Glasfasergehalt von unter 10 Prozent ausgelegt.Darüber hinaus liegt die Legierung außerhalb ihres vorgesehenen Einsatzbereichs. Rezyklate aus technischen Kunststoffabfällen enthalten oft Glasfasern aus der ursprünglichen Verbindung, und Käufer überschreiten diesen Schwellenwert, ohne es zu merken.
4. Härte ist nicht gleich Verschleißfestigkeit
Dieses einzelne Missverständnis führt zu mehr Fehlkäufen als jedes andere.
Schauen Sie sich die Tabellen oben an. Colmonoy 83 liestHRC 50–55, niedriger als Ni60 bei HRC 56–62. Dennoch trägt Colmonoy 83 die höhere Verschleißschutzbewertung.
Der Grund ist struktureller Natur. Die Härte misst den Widerstand gegen Einkerbungen. Der Widerstand gegen abrasive Partikel ergibt sich ausharte Karbidpartikel, eingebettet in eine härtere Matrix— Die Karbide nehmen den Schleifvorgang auf, während die Matrix sie an Ort und Stelle hält. Colmonoy 83 enthält Wolframcarbid, weshalb es härtere Legierungen im Vergleich zu Glasfasern und mineralischen Füllstoffen übertrifft.
Die Korrosionsbeständigkeit ist wiederum eine dritte Eigenschaft, unabhängig von den beiden anderen. EJS01 ist die härteste Lauflegierung auf der Liste und weist die niedrigste Korrosionsbewertung auf, was es trotz der beeindruckenden Härtezahl zu einer schlechten Wahl für Hart-PVC macht.
Kaufen Sie nicht nur nach der Härtezahl.Drei Eigenschaften sind wichtig und stehen im Widerspruch zueinander: Härte, Abriebfestigkeit und Korrosionsbeständigkeit. Bitten Sie jeden Lieferanten, alle drei für die von ihm vorgeschlagene Qualität anzugeben. Ein Zitat, das nur HRC auflistet, verrät Ihnen, welche der drei am wenigsten nützlich ist.
5. Auswahl des Schraubenzylindermaterials nach Polymer
Passen Sie das Schneckenzylindermaterial an die Wirkung des Polymers auf Metall an, nicht an eine allgemeine Qualitätsstufe.
| Polymer | Angriffsmechanismus | Basisstahl | Oberfläche |
|---|---|---|---|
| Sauberes PE, PP, PS, ABS | Weder | 38CrMoAlA | Nitriert |
| Hart-PVC | Korrosion (HCl-Freisetzung) | 38CrMoAlA | Bimetallisch, korrosionsbeständig (Ni60 / Colmonoy 56-Schraube, EJS02 / EJS03-Zylinder) |
| Glasverstärktes Nylon, PC | Abrieb | 38CrMoAlA / 34CrAlNi7 | Bimetallisch, Hartmetallsorte (Colmonoy 83-Schraube, EJS01/EJS04-Zylinder) |
| Mineral- oder CaCO₃-gefüllt | Abrieb | 38CrMoAlA | Bimetallisch, Hartmetallsorte |
| Recycelt / Post-Consumer | Beides auf einmal | 38CrMoAlA | Bimetallisch, Hartmetallsorte |
| Flammhemmende Verbindungen | Korrosion | 38CrMoAlA | Bimetallisch, korrosionsbeständig |
| PET (getrocknet, ungefüllt) | Leicht | 38CrMoAlA | Je nach Leistung nitriert oder bimetallisch |
| Technische Hochtemperaturpolymere | Thermal | SKD61 | Bimetallisch, EJS04, ausgelegt für 600 °C |
| Korrosionskritischer Service | Chemisch | SS304 / SS316 | Pro Anwendung |
Zwei Punkte, die Käufer vermissen. Erste,Der Füllstoffgehalt ist wichtiger als der Name des Polymers— Ungefülltes PP und PP mit 30 Prozent Talk stellen unterschiedliche Verschleißprobleme dar. Zweite,Mahlgut zählt.Die Zugabe von 15 Prozent recyceltem Material zu einem sauberen Strom kann dazu führen, dass der gesamte Auftrag in eine andere Materialklasse verschoben wird.
6. Aufbereitung: Wenn Material wiederhergestellt werden kann
Abgenutzte Verschleißflächen bedeuten nicht immer ein Neuteil. Beide Bimetallprozesse können an einem bestehenden Bauteil wiederholt werden.
Eine verschlissene Schraube kann mit einer neuen PTA-Aufpanzerung neu verschweißt und maschinell wieder auf die ursprüngliche Fluggeometrie gebracht werden. Eine verschlissene Bohrung kann durch Schleuderguss nachgebohrt und neu ausgekleidet werden. Bei der Aufbereitung bleiben die ursprüngliche Welle, Keilnut und der Originalzapfen erhalten, was besonders wichtig ist, wenn das OEM-Teil nicht mehr hergestellt wird oder die Vorlaufzeit für ein neues Teil lang ist.
Überholen oder ersetzen – die entscheidenden Faktoren
- ÜberholungWenn der Schaft gerade ist, passt die Geometrie zur Mischung und nur die Verschleißflächen sind verschwunden
- Überholungwenn das OEM-Teil nicht mehr hergestellt wird oder die Vorlaufzeit für den Neubau nicht akzeptabel ist
- Ersetzenwenn der Schaft verbogen ist oder Flugwurzeln Risse aufweisen
- ErsetzenWenn die ursprüngliche Geometrie nie zum Harz passte, ist der Neuaufbau der Moment, um das Design zu korrigieren
- Ersetzenwenn so viel Material verloren gegangen ist, dass eine erneute Bearbeitung das Teil unter seine Festigkeitsgrenze bringen würde
Eine Spezifikation des Schneckenzylindermaterials bedeutet wenig ohne Dokumentation, die dies beweist. Zu jeder Bestellung gehören drei Zeilen.
Checkliste für Materialspezifikationen
- Basisstahlsorte, benannt.Kein „legierter Stahl“ – 38CrMoAlA, 42CrMo, SS316, je nachdem, was zutrifft
- Oberflächenbehandlung und Tiefe.Nitriert mit angegebener Einsatztiefe oder Bimetall mit angegebener EinsatztiefeNameder Legierungssorteund Schichtdicke in Millimetern
- Bei der Lieferung erforderliche Dokumente.Materialzertifikat mit Schmelzennummer und Prüfbericht mit tatsächlich gemessenen Abmessungen
EJS liefert zu jedem Schneckenzylinder ein Materialzertifikat und einen Prüfbericht und stempelt während der Produktion eine rückverfolgbare Identifikationsnummer auf jedes Teil. Bei einer ersten Bestellung bei einem beliebigen Lieferanten kostet die unabhängige Aufteilung und Analyse einer Probe im Vergleich zum Wert eines Behälters mit Teilen nur sehr wenig.
Wenn es sich bei der Anwendung um Lebensmittel- oder medizinischen Kontakt handelt,Geben Sie dies in der Anfragephase anSo können die Auswahl und Dokumentation des Basisstahls an Ihr eigenes Compliance-Programm angepasst werden. Die Anforderungen unterscheiden sich je nach Markt und Anwendung und gehören in die Spezifikation, anstatt vorausgesetzt zu werden.
EJS funktioniert quereinzelne Schraube, ParallelzwillingUndkonischer ZwillingGeometrien in beidennitriertUndBimetallDie Konstruktion umfasst Nitrieren, PTA-Schweißen und Schleuderguss, alles im eigenen Werk in Zhoushan. Weitere Informationen zum Kauf finden Sie imKompletter Kaufratgeber.
8. Häufig gestellte Fragen
Welcher Stahl wird für Extruderschnecken und -zylinder verwendet?
Der gebräuchlichste Basisstahl ist 38CrMoAlA, in Europa als 1.8509 bekannt. Weitere reguläre Sorten sind 34CrAlNi7 (1.8550), das tiefer und härter nitriert, 31CrMoV9 (1.8519), 42CrMo, das AISI 4140 entspricht, SKD61 für Warmarbeitsanwendungen und rostfreier SS304 oder SS316 für korrosionskritische Anwendungen. Der Grundstahl sorgt für Torsionsfestigkeit und Formstabilität. Bei einem korrekt gebauten Teil kommt es nie mit der Schmelze in Berührung, da die Oberflächenbehandlung die Arbeit an der Schnittstelle übernimmt.
Was ist der Unterschied zwischen einem nitrierten und einem bimetallischen Schneckenzylinder?
Beim Nitrieren diffundiert Stickstoff in die vorhandene Stahloberfläche und bildet eine 0,4 bis 0,7 mm tiefe Hartschicht, ohne dass neues Material hinzugefügt werden muss. Durch die Bimetallkonstruktion wird eine echte Legierungsschicht hinzugefügt, die mit dem Grundstahl verbunden ist: 1,0 bis 1,5 mm PTA-geschweißte Panzerung auf den Schneckengängen und 2,0 bis 3,0 mm Schleudergussauskleidung in der Zylinderbohrung. Nitrieranzüge reinigen ungefüllte Harze zu geringeren Kosten. Bimetall eignet sich für abrasive und korrosive Verbindungen, bei denen ein dünnes Gehäuse schnell durchtrennt werden würde.
Wie wähle ich das Schneckenzylindermaterial für mein Polymer aus?
Passen Sie das Material an die Wirkung des Polymers auf Metall an. Sauberes PE, PP, PS und ABS verursachen weder Abrieb noch Korrosion, daher leistet ein nitriertes Schneckenrohr gute Dienste. Glasfasern und mineralische Füllstoffe reiben ab, was eine Wolframcarbid-haltige Legierung wie Colmonoy 83 an der Schraube erfordert. Da Hart-PVC korrodiert, weil es Chlorwasserstoff freisetzt, verlagert sich die Priorität auf korrosionsbeständige Typen. Recyceltes Futter greift in beide Richtungen gleichzeitig an und benötigt die widerstandsfähigste verfügbare Kombination.
Ist eine Hartverchromung besser als eine Bimetallkonstruktion?
Nein, sie lösen unterschiedliche Probleme. Beim Verchromen bildet sich eine dünne Schicht, die beim Ablösen hilft und einen milden Korrosionsschutz bietet. Bei Temperaturwechsel und mechanischer Belastung kann sie jedoch abblättern und ist keine Verschleißlösung für Schleifmittel. Bei der Bimetallkonstruktion werden Millimeter der Legierung durch Schweißen oder Gießen mit dem Basisstahl verschmolzen, sodass die Schicht Teil des Bauteils wird und sich nicht ablösen kann. Wählen Sie Chrom für Auslöser und leichte Ausführung, Bimetall für echte Verschleißfestigkeit.
Bedeutet eine höhere Härte immer eine längere Lebensdauer des Schneckenzylinders?
Nein, und die Annahme, dass dies der Fall ist, führt zum Fehlkauf. Die Härte verhindert Einkerbungen, während die Beständigkeit gegen abrasive Füllstoffe auf harten Karbidpartikeln beruht, die in einer härteren Matrix gehalten werden. Colmonoy 83 hat einen HRC-Wert von 50 bis 55, also einen niedrigeren Wert als Ni60 mit HRC 56 bis 62, weist jedoch die höhere Verschleißschutzbewertung auf, da es Wolframkarbid enthält. Die Korrosionsbeständigkeit ist wiederum eine dritte Eigenschaft, die mit beiden nichts zu tun hat. Fragen Sie gemeinsam nach Härte, Zusammensetzung und Korrosionsklasse.
Wann sollte eine verschlissene Schnecke oder ein verschlissener Zylinder überholt statt ersetzt werden?
Überholen Sie es, wenn der Basisstahl und die Geometrie intakt bleiben, die Verschleißflächen jedoch verschwunden sind. Eine verschlissene Schraube kann mit frischer PTA-Aufpanzerung nachgeschweißt und maschinell wieder auf die ursprüngliche Geometrie gebracht werden, und eine verschlissene Bohrung kann durch Schleuderguss nachgebohrt und neu ausgekleidet werden. Ersetzen Sie ihn stattdessen, wenn der Schaft verbogen ist, die Mitnehmerwurzeln Risse aufweisen, die Geometrie nicht zur Verbindung passt oder so viel Material verloren gegangen ist, dass eine erneute Bearbeitung das Teil unter seine Festigkeitsgrenze bringen würde.
Welche Materialdokumente gehören zur Schraubzylinderbestellung?
Fordern Sie ein Materialzertifikat an, aus dem die Chemie des Grundstahls und die Schmelzenzahl hervorgehen, sowie einen Inspektionsbericht, in dem die tatsächlich gemessenen Abmessungen Ihrer Teile und nicht die Konstruktionswerte aufgeführt sind. Bei Bimetall-Konstruktionen sollten der Name der Legierungssorte und die Schichtdicke schriftlich im Angebot angegeben werden, nicht nur das Wort „Bimetall“. EJS liefert mit jedem Schneckenzylinder ein Materialzertifikat und einen Inspektionsbericht und prägt jedes Teil mit einer rückverfolgbaren Identifikationsnummer ein.
