DE10161363A1 - Plastifiziersystem mit über seine axiale Länge variierenden Verschleißschutzschichten und Verfahren zu ihrer Herstellung - Google Patents
Plastifiziersystem mit über seine axiale Länge variierenden Verschleißschutzschichten und Verfahren zu ihrer HerstellungInfo
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Abstract
Die Erfindung geht aus von einem Plastifizier- oder Compoundiersystem für Kunststoffmaschinen mit mindestens einer Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke in einem Plastifizierzylinder, mit einer Verschleißschutzbeschichtung auf der Oberfläche der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke und/oder auf der Innenfläche des Plastifizierzylinders. DOLLAR A Es wird vorgeschlagen, dass die Verschleißschutzbeschichtung an unterschiedlichen axialen Abschnitten der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke und/oder des Plastifizierzylinders, angepasst an die an den entsprechenden axialen Abschnitten vorherrschenden Verschleißarten, in ihrer Art oder Zusammensetzung variiert. DOLLAR A Weiterhin wird, ausgehend von einem Verfahren zur Herstellung einer Verschleißschutzbeschichtung auf der Oberfläche von Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecken und/oder auf der Innenfläche von Plastifizierzylindern von Kunststoffmaschinen, vorgeschlagen, dass auf der Oberfläche von Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecken oder auf der Oberfläche von Grundkörpern (2) von Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecken und/oder auf der Innenfläche von Plastifizierzylindern ein einen Beschichtungswerkstoff enthaltendes Band (1) aufgebracht wird, das in seiner Zusammensetzung an unterschiedlichen axialen Abschnitten der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecken und/oder der Plastifizierzylinder, angepasst an die an den entsprechenden axialen Abschnitten vorherrschenden Verschleißarten, variiert, und dass das Band ...
Description
- Die Erfindung betrifft ein Plastifizier- oder Compoundiersystem gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 1 und ein Verfahren zur Herstellung einer Verschleißschutzbeschichtung gemäß dem Oberbegriff von Patentanspruch 10.
- Bei einem Plastifizier- oder Compoundiersystem für Kunststoffmaschinen rotiert mindestens eine Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke in einem Plastifizierzylinder. Dabei tritt Verschleiß auf. Um diesem Verschleiß entgegenzutreten, werden die im Stand der Technik gebräuchlichen Plastifizier- oder Compoundiersysteme für Kunststoffmaschinen an ihren verschleißempfindlichen Stellen mit Verschleißschutzbeschichtungen versehen.
- Aus der EP 0 801 690 B1 ist ein Verfahren zur Herstellung einer Beschichtung auf der Oberfläche von Plastifizierschnecken für Spritzgießmaschinen bekannt, bei welchem ein metallischer, hartmetallischer oder keramischer Werkstoff mittels eines Spritzstrahles im Hochgeschwindigkeitsflammspritz-Verfahren aufgetragen wird.
- Nachteilig an dieser Beschichtung von Plastifizierschnecken für Spritzgießmaschinen ist, dass sie sich nur für eine bestimmte Verschleißart optimieren läßt. An dem Hochgeschwindigkeitsflammspritz-Verfahren ist nachteilig, dass der Prozeß teuer und langwierig ist, sich nur eine vergleichsweise einfache Geometrie beschichten läßt und die Beschichtung schlag- bzw. stoßempfindlich ist.
- Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein gattungsgemäßes Plastifizier- oder Compoundiersystem für Kunststoffmaschinen zu schaffen, das bei geringen Kosten einen optimalen Verschleißschutz aufweist, und ein gattungsgemäßes Verfahren zur Herstellung einer Verschleißschutzbeschichtung zu schaffen, das bei geringen Kosten und zügigem Fertigungsablauf einen optimalen Verschleißschutz bietet und die Panzerung von komplizierten Strukturen ermöglicht.
- Diese Aufgabe wird gelöst durch ein Plastifizier- oder Compoundiersystem mit den Merkmalen des Anspruchs 1 und ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 10.
- Bei einem Plastifizier- oder Compoundiersystem für Kunststoffmaschinen wird in einer Einzugszone festes Kunststoffrohmaterial eingezogen. Dieses wird von einer Schnecke gefördert und gemischt. In einem Aufschmelzbereich wird durch die dissipierte Energie bei zusätzlicher Temperierung das Kunststoffmaterial aufgeschmolzen. Dabei treten in der Einzugszone und dem Aufschmelzbereich zwei verschiedene Verschleißtypen auf. In der Einzugszone herrscht der abrasive Verschleiß vor, in dem Aufschmelzbereich der korrosive. In der Einzugszone ist der Kunststoff noch fest. Sie wird daher auch Feststoffzone genannt. Hier tritt im Schneckenkanal und an der freien Innenwand des Plastifizierzylinders vorwiegend Korngleitverschleiß mit den charakteristischen abrasiven Verschleißschäden auf. Die Aktivflanke am Schneckensteg, d. h. die in Förderrichtung zeigende Flanke des Schneckenstegs wird durch die dort auftretenden hohen Drücke am stärksten beansprucht. Die Verarbeitung von Kunststoffmaterial mit anorganischen Farbpigment kann in dieser Zone, insbesondere unter den in der förderwirksamen Einzugszone auftretenden hohen Drücken, zu erheblichen Abrasionsverschleißerscheinungen führen. Der Verschleiß wird dabei durch die Pigmenthärte und -konzentration entscheidend beeinflußt. Gravierende Verschleißerscheinungen treten in der Feststoffzone an Spritzgießmaschinen bei der Verarbeitung von füllstoffhaltigen Kunststoffmassen und in noch stärkerem Maße an Einschnecken- und Doppelschneckenextrudern beim Compoundieren und Extrudieren von gefüllten Massen auf. Mit zunehmendem Aufschmelzen der Kunststoffmasse wird die Eigenbeweglichkeit der Pigment- bzw. Füllstoffpartikel erhöht, bis sie sich frei bewegen können. Die Pigment- bzw. Füllstoffpartikel können sich dann abrollen. Der gesamte Verschleiß geht dann zurück. In dem Aufschmelzbereich findet ein Übergang von Korngleitverschleiß zu Spülverschleiß, d. h. Furchungsverschleiß oder Erosion statt. Im Schmelzebereich gewinnt die Erosionskorrosion an Bedeutung. Durch die hohen Verarbeitungstemperaturen in den Kunststoffmaschinen werden teilweise die Molekülketten aufgebrochen. Die dabei entstehenden Abbauprodukte wirken korrosiv auf die Kunststoffmaschinen. Aber auch der Kunststoff selbst kann die Kunststoffmaschinen angreifen. Während des Aufschmelzens aus dem Kunststoff austretende Additive wie z. B. Flammschutzmittel können ebenfalls korrosiv wirken. Korrosionsfördernd sind auch weiterhin Verunreinigungsstoffe wie Wasser, Kohlendioxid, Chlorgas, Halogenwasserstoff, Säurereste und Elektrolytlösungen.
- Diesem durch unterschiedliche Verschleißarten an unterschiedlichen funktionalen Bereichen bestimmten Verschleiß trägt das erfindungsgemäße Plastifizier- oder Compoundiersystem Rechnung. Die erfindungsgemäße Verschleißschutzbeschichtung variiert an den unterschiedlichen axialen Abschnitten der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke und/oder des Plastifizierzylinders. Dabei wird die Art oder Zusammensetzung der Verschleißschutzbeschichtung an die an den entsprechenden axialen Abschnitten vorherrschenden Verschleißarten angepaßt. Dies stellt einen erheblichen Vorteil gegenüber den gleichförmigen Verschleißschutzbeschichtungen des Stands der Technik dar, da kein vergleichbarer Kompromiß hinsichtlich des Verschleißverhaltens in den verschiedenen Beanspruchungsbereichen der Kunststoffmaschinen und in den Herstellungskosten eingegangen werden muß.
- Vorzugsweise ist die Verschleißschutzbeschichtung in unterschiedlichen axialen Abschnitten der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke und/oder des Plastifizierzylinders auf abrasiven, korrosiven oder adhäsiven Verschleiß optimiert.
- Um den vorherrschenden Verschleißarten wirksam entgegenzutreten, ist vorzugsweise die Verschleißschutzbeschichtung in dem Einzugsbereich für Kunststoffrohmaterial des Plastifizier- oder Compoundiersystems vorrangig gegen abrasiven Verschleiß ausgerichtet und in dem Aufschmelzbereich des Plastifizier- oder Compoundiersystems vorrangig gegen korrosiven Verschleiß ausgerichtet.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist die Verschleißschutzbeschichtung an der Stegoberseite der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke verschieden von der Verschleißschutzbeschichtung an den Stegflanken der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke und dem Schneckengrund. Im Spalt zwischen Schneckensteg und Innenwand des Plastifizierzylinders wird der Verschleiß von der Spaltweite und den Abmessungen der Füllstoffpartikel bestimmt. Bei großem Spalt treten Verschleißmechanismen wie im Schneckenkanal, d. h. wie an den Stegflanken der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke und den Schneckengrund, und am freien Teil der Innenwand des Plastifizierzylinders auf. Es entsteht die Paarung Kunststoff- Füllstoff-Metall. Daraus resultiert Korngleitverschleiß und Erosion wie im Schneckenkanal. Bei einem kleinen Spalt tritt aber eine sogenannte Dreikörperabrasion mit der Paarung Metall- Füllstoff-Metall auf, abhängig von der Füllstoffpartikelgröße. In diesem Fall erweist es sich als Vorteil, die Verschleißschutzbeschichtung an der Stegoberseite der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke vorrangig gegen adhäsiven und abrasiven Verschleiß und die Verschleißschutzbeschichtung an den Stegflanken der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke und den Schneckengrund vorrangig gegen korrosiven und abrasiven Verschleiß auszurichten.
- Bei einem kleinen Spalt tritt im Spalt zwischen Schneckensteg und der gegenüberliegenden Innenwand des Plastifizierzylinders die Dreikörperabrasion mit der Paarung Metall-Füllstoff- Metall auf. Am freien Teil der Innenwand des Plastifizierzylinders treten Verschleißmechanismen wie im Schneckenkanal auf. Es entsteht die Paarung Kunststoff-Füllstoff-Metall. Daraus resultiert Korngleitverschleiß und Erosion. Die Innenwand des Plastifizierzylinders wird bei der Rotation der Schnecke zeitweise von der Stegoberfläche der Schnecke überdeckt, zeitweise liegt sie frei und bildet die Berandung des Schneckenkanals. Es treten daher im zeitlichen Mittel die beiden Verschleißmechanismen Abrasion wie an der Stegoberfläche der Schnecke und Korngleitverschleiß und Erosion wie im Schneckenkanal auf. Es erweist sich daher als vorteilhaft, die Verschleißschutzbeschichtung an der Stegoberseite der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke von der Verschleißschutzbeschichtung auf der Innenfläche des Plastifizierzylinders verschieden auszugestalten, um dieser unterschiedlichen Zusammensetzung der Verschleißarten Rechnung zu tragen.
- In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Plastifizierzylinder modular aus einzelnen axialen Zylindersegmenten zusammengesetzt. Dies erleichtert die Beschichtung der Innenwand des Plastifizierzylinders. Insbesondere erleichtert dies die Anbringung verschiedener Verschleißschutzbeschichtungen über die axiale Länge des Plastifizierzylinders, wenn die Zylindersegmente auf die verschiedenen Verschleißschutzbeschichtungen abgestimmt sind.
- Vorzugsweise entsprechen die einzelnen axialen Zylindersegmente unterschiedlichen vorrangigen Arbeitsbereichen des Plastifizier- oder Compoundiersystems. In diesen unterschiedlichen vorrangigen Arbeitsbereichen des Plastifizier- oder Compoundiersystems treten verschiedene Verschleißformen auf, so dass die Zylindersegmente in guter Näherung auf die verschiedenen nötigen Verschleißschutzbeschichtungen abgestimmt sind.
- Die Verschleißschutzbeschichtung kann durch die verschiedenartigsten Techniken hergestellt werden, vorzugsweise durch Randschichthärten, Randschichtumschmelzen, Randschichtschmelzlegieren, Ionenimplantieren, Schweißen, Löten, thermisches Beschichten, Schleudergießen, thermochemische Verfahren, Nitrieren, Durchhärten, Laserlegieren, Galvanisches Abscheiden, Verchromen, Aufsintern, Aufgießen, thermisches Spritzen, Auftragsschweißen, Plattieren oder durch "Physical Vapour Deposition" oder "Chemical Vapour Deposition".
- Das zweckmäßigste Verfahren zur Herstellung einer Verschleißschutzbeschichtung auf der Oberfläche von Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecken und auf der Innenfläche von Plastifizierzylindern von Kunststoffmaschinen ist, auf der Oberfläche von Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecken oder auf der Oberfläche eines Grundkörpers einer Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke bzw. auf der Innenfläche von Plastifizierzylindern ein einen Beschichtungswerkstoff enthaltendes Band aufzubringen. Die Zusammensetzung dieses Bands variiert an unterschiedlichen axialen Abschnitten der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke bzw. des Plastifizierzylinders. Dabei ist die Zusammensetzung dieses Bands an die an den entsprechenden axialen Abschnitten vorherrschenden Verschleißarten angepaßt. Das derart aufgebrachte Band wird anschließend thermisch behandelt, so dass eine verschleißgeschützte Oberfläche entsteht. Dabei kann das Band - je nach zu beschichtender Fläche - in unterschiedlichen Bearbeitungsstadien der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke aufgebracht und thermisch behandelt werden, also bereits beim Rohling des Schneckengrundkörpers im Falle einer Beschichtung der Stegoberfläche der Schnecke oder bei der fertig zerspanten Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke im Falle einer Beschichtung des Schneckengrunds. Ein weiterer Vorteil ist darin begründet, dass das Band auch zu Reparaturzwecken einer bereits verschlissenen Schnecke zum Einsatz kommen kann.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Band in eine spiralförmige Nut des Schneckengrundkörpers eingelegt und anschließend thermisch behandelt. In weiteren spanabhebenden Arbeitsgängen wird der Schneckengrundkörper derart bearbeitet, dass der durch das Band verschleißgeschützte Bereich des Schneckengrundkörpers als Steg zurückbleibt. Diese Vorgehensweise bietet den Vorteil, dass das Band in der Nut gut fixiert ist und nicht seitlich verrutscht.
- Vorzugsweise wird das Band auf den Schneckengrundkörper aufgeklebt. Dies ist die einfachste und kostengünstigste Möglichkeit der Befestigung.
- In einer vorteilhaften Variante hierzu wird das Band auf dem Schneckengrundkörper durch einen keramischen Stützzylinder oder ein Drahtgeflecht fixiert. Gegenüber der Aufklebung des Bandes entfällt in dieser Variante der Kleber. Probleme mit Verbrennungsrückständen des Klebers bei der Wärmebehandlung des Bandes treten dadurch nicht auf.
- Die thermische Behandlung ist vorzugsweise ein Lötprozess. Das Band wird dabei stoffschlüssig mit dem Schneckengrundkörper verbunden, ohne dass dieser durch zu hohe thermische Belastung verzogen wird. Diese thermische Behandlung findet vorzugsweise in einem Vakuumofen statt. Oxidationsprozesse an Luftsauerstoff werden hierdurch vermieden.
- In einer hierzu alternativen Ausgestaltung der Erfindung erfolgt die thermische Behandlung mittels einer Induktionsspule. Dies ist eine schnelle und platzsparende Alternative zum Vakuumofen. Um Oxidationsprozesse an Luftsauerstoff zu vermeiden, erfolgt die thermische Behandlung mittels der Induktionsspule vorzugsweise unter Schutzgasumspülung.
- In einer weiteren Alternativen hierzu erfolgt die thermische Behandlung mittels einer Flamme. Dies ist eine sehr kostengünstige Varante.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung wird das Band auf mindestens eine Flanke der Stege der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecken aufgebracht. Dadurch werden auch die Flankenbereiche der Stege verschleißgeschützt und eine Korrosion oder Erodierung der Stege von der Seite der Flanke her unterbunden.
- In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird das Band auf den Grund der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke aufgebracht. Der Grund der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke wird dadurch gepanzert und vor Verschleiß geschützt.
- In einer Weiterbildung der Erfindung wird zu Reparaturzwecken auf einem verschlissenen Bereich einer Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke nach dessen mechanischer Vorbehandlung ein einen Beschichtungswerkstoff enthaltendes Band aufgebracht. Das Band wird anschließend thermisch behandelt, so dass in dem besagten Bereich eine verschleißgeschützte Oberfläche entsteht. Vorzugsweise wird die Oberfläche spanend nachbearbeitet. Dadurch kann auf einfache Weise kostengünstig eine nicht mehr gebrauchsfertige Schnecke wieder zum Einsatz gebracht werden.
- In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Plastifizierzylinder in der Art zweiteilig ausgeführt, dass in einem äußeren Plastifizierzylinder eine Zylinderbuchse mit einer Verschleißschutzbeschichtung eingesetzt ist. Dies hat zum Vorteil, dass nur die Zylinderbuchse bei einer Wärmebehandlung, wie beispielsweise dem Aufsintern eines Verschleißschutzbandes, einer thermischen Belastung ausgesetzt ist. Der äußere Plastifizierzylinder wird nicht thermisch belastet. Die Gefahr eines Verziehens durch thermische Belastung wird dadurch vermieden. Die Verbindung zwischen dem äußeren Plastifizierzylinder und der Zylinderbuchse kann durch Aufschrumpfen erfolgen.
- In Zeichnungen ist eine Ausgestaltung der Erfindung dargestellt.
- Es zeigen:
- Fig. 1 einen Schneckengrundkörper einer Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke, der spiralförmig von einem einen Beschichtungswerkstoff enthaltenden Band umwickelt wird, in einer Aufsicht,
- Fig. 2 einen Schneckengrundkörper einer Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke, bei dem ein einen Beschichtungswerkstoff enthaltendes Band in eine spiralförmige Nut eingelegt ist und in einer Induktionsspule getempert wird, in einer Aufsicht,
- Fig. 3 eine Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke mit einer verschleißgeschützten Oberflächenschicht auf der Umfangsfläche der Stege in einer Aufsicht.
- Fig. 4 einen entlang seiner Längsachse halb aufgeschnittenen Plastifizierzylinder mit einer Verschleißschutzbeschichtung auf seiner Innenfläche
- Ein einen Beschichtungswerkstoff enthaltendes Band 1 wird spiralförmig um einen zuvor spanend bearbeiteten Schneckengrundkörper 2 einer Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke gewickelt (Fig. 1). Das Band 1 ist auf seiner Innenseite mit einem Kleber versehen und haftet daher selbständig auf dem Schneckengrundkörper 2. In der Detailansicht A ist das auf dem Schneckengrundkörper 2 aufliegende Band 1 in einem Schnitt durch den Schneckengrundkörper 2 entlang seiner Längsachse gezeigt. Dabei läßt sich an einer beliebigen Stelle ein weiteres Band 1 mit veränderter chemischer Zusammensetzung anschließen. Auf diese Weise können an verschiedenen axialen Bereichen des Schneckengrundkörpers 2 der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke unterschiedliche Beschichtungswerkstoffe aufgebracht werden. Die Aufbringung der unterschiedlichen Beschichtungswerkstoffe ist denkbar einfach und bietet maximale Flexibilität. Man schneidet einfach ein Band 1 glatt ab und fügt daran nahtlos ein anderes Band 1 an, so dass die Fuge kaum zu erkennen ist und der Eindruck entsteht, das Band 1 läuft einfach fort. Diese Vorgehensweise wird so oft wiederholt, wie weitere Beschichtungswerkstoffe gewünscht sind. Die Länge der axialen Bereiche mit einen bestimmten Beschichtungswerkstoff ist mit dieser Technologie beliebig frei wählbar. Der Schneckengrundkörper 2 mit dem aus verschiedenen Abschnitten zusammengesetzten Band 1 wird anschließen getempert. Dabei schmilzt das Band 1 kurz an und bildet mit dem Schneckengrundkörper 2 eine Lötverbindung aus. Bei diesem kurzen Aufschmelzen schließt sich auch die Fuge zwischen zwei Bandabschnitten.
- Es ist auch möglich, ein Band 1 mit einer in sich über seine Länge variierenden chemischen Zusammensetzung aufzutragen. Bei Standardschnecken könnte ein Band 1 mit in der Weise vorgegebener variierender chemischen Zusammensetzung aufgetragen werden, die eine Beschichtung ergibt, die optimal an die verschiedenen auftretenden Verschleißarten in dem Plastifizier- oder Compoundiersystem für Kunststoffmaschinen angepaßt ist.
- In einer in Fig. 2 dargestellten Weiterbildung der Erfindung wird das Band 1 in eine spiralförmige Nut eingelegt, so dass die Oberseite des Bandes 1 bündig mit der Oberfläche des Schneckengrundkörpers 2 abschließt. In der Detailansicht B ist in einem Schnitt durch den Schneckengrundkörper 2 entlang seiner Längsachse der bündige Abschluß des Bandes 1 an seiner Oberseite mit der Oberfläche des Schneckengrundkörpers 2 gut zu erkennen. Zum Auflöten des Bandes 1 wird der Schneckengrundkörper 2 axial durch eine Induktionsspule 3 geschoben. Dabei verbrennt der Kleber auf der Innenseite des Bandes 1 und das Band 1 schmilzt kurz an und geht mit dem Schneckengrundkörper 2 eine Verbindung in Form einer Lötung ein. Anschließend wird an den von dem Band 1 freigelassenen Stellen des Schneckengrundkörpers 2 Material abgetragen, so dass sich der Grund 4 einer Schnecke herausbildet und die stehengelassenen Bereiche, auf denen das Band 1 aufgelötet ist, als Stege 5 einer Schnecke übrig bleiben. Die Oberfläche der Stege 5 sind jetzt durch eine Verschleißschutzbeschichtung 6 gepanzert (Fig. 3 und Datailansicht C).
- In Fig. 4 ist ein entlang seiner Längsachse halb aufgeschnittenen Plastifizierzylinder 7 mit einer Verschleißschutzbeschichtung 8 auf seiner Innenfläche aufgezeigt. Zu seiner Verschleißschutzbeschichtung 8 wurden mehrere breite je nach auftretender Verschleißart optimierte Beschichtungsbänder an der Innenfläche entlang der Umfangsrichtung aufgetragen. Bezugszeichenliste 1 Band
2 Schneckengrundkörper
3 Induktionsspule
4 Grund
5 Steg
6 Verschleißschutzbeschichtung
7 Plastifizierzylinder
8 Verschleißschutzbeschichtung
Claims (22)
1. Plastifizier- oder Compoundiersystem für Kunststoffmaschinen mit mindestens einer
Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke in einem Plastifizierzylinder (7), mit einer
Verschleißschutzbeschichtung (6, 8) auf der Oberfläche der Plastifizier-, Misch- oder
Förderschnecke und/oder auf der Innenfläche des Plastifizierzylinders (7), dadurch
gekennzeichnet, dass die Verschleißschutzbeschichtung (6, 8) an unterschiedlichen
axialen Abschnitten der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke und/oder des
Plastifizierzylinders (7), angepaßt an die an den entsprechenden axialen Abschnitten
vorherrschenden Verschleißarten, in ihrer Art oder Zusammensetzung variiert.
2. Plastifizier- oder Compoundiersystem nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass
die Verschleißschutzbeschichtung (6, 8) in unterschiedlichen axialen Abschnitten der
Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke und/oder des Plastifizierzylinders (7) auf
abrasiven, korrosiven oder adhäsiven Verschleiß optimiert ist.
3. Plastifizier- oder Compoundiersystem nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verschleißschutzbeschichtung (6, 8) in einem Einzugsbereich für
Kunststoffrohmaterial des Plastifizier- oder Compoundiersystems vorrangig gegen
abrasiven Verschleiß ausgerichtet ist und in einem Aufschmelzbereich des Plastifizier-
oder Compoundiersystems vorrangig gegen korrosiven Verschleiß ausgerichtet ist.
4. Plastifizier- oder Compoundiersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißschutzbeschichtung (6) an der
Stegoberseite der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke verschieden ist von der
Verschleißschutzbeschichtung (6) an den Stegflanken der Plastifizier-, Misch- oder
Förderschnecke und dem Schneckengrund.
5. Plastifizier- oder Compoundiersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißschutzbeschichtung (6) an der
Stegoberseite der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke verschieden ist von der
Verschleißschutzbeschichtung (8) auf der Innenfläche des Plastifizierzylinders (7).
6. Plastifizier- oder Compoundiersystem nach Anspruch 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet,
dass die Verschleißschutzbeschichtung (6) an der Stegoberseite der Plastifizier-, Misch-
oder Förderschnecke vorrangig gegen adhäsiven und abrasiven Verschleiß und die
Verschleißschutzbeschichtung (6) an den Stegflanken der Plastifizier-, Misch- oder
Förderschnecke und den Schneckengrund vorrangig gegen korrosiven und abrasiven
Verschleiß ausgerichtet ist.
7. Plastifizier- oder Compoundiersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass der Plastifizierzylinder (7) modular aus einzelnen axialen
Zylindersegmenten zusammengesetzt ist.
8. Plastifizier- oder Compoundiersystem nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass
die einzelnen axialen Zylindersegmente unterschiedlichen vorrangigen Arbeitsbereichen
des Plastifizier- oder Compoundiersystems entsprechen.
9. Plastifizier- oder Compoundiersystem nach einem der vorstehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet, dass die Verschleißschutzbeschichtung (6, 8) durch
Randschichthärten, Randschichtumschmelzen, Randschichtschmelzlegieren,
Ionenimplantieren, Schweißen, Löten, thermisches Beschichten, Schleudergießen,
thermochemische Verfahren, Nitrieren, Durchhärten, Laserlegieren, Galvanisches
Abscheiden, Verchromen, Aufsintern, Aufgießen, thermisches Spritzen,
Auftragsschweißen, Plattieren oder durch "Physical Vapour Deposition" oder "Chemical
Vapour Deposition" hergestellt wird.
10. Verfahren zur Herstellung einer Verschleißschutzbeschichtung (6, 8) auf der Oberfläche
von Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecken und/oder auf der Innenfläche von
Plastifizierzylindern (7) von Kunststoffmaschinen, dadurch gekennzeichnet, dass auf der
Oberfläche von Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecken oder auf der Oberfläche von
Grundkörpern von Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecken und/oder auf der
Innenfläche von Plastifizierzylindern (7) ein einen Beschichtungswerkstoff enthaltendes
Band (1) aufgebracht wird, das in seiner Zusammensetzung an unterschiedlichen
axialen Abschnitten der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecken und/oder der
Plastifizierzylinder (7), angepaßt an die an den entsprechenden axialen Abschnitten
vorherrschenden Verschleißarten, variiert, und dass das Band (1) anschließend
thermisch behandelt wird, so dass eine verschleißgeschützte Oberfläche entsteht.
11. Verfahren nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1) in eine
spiralförmige Nut des Schneckengrundkörpers (2) eingelegt wird, anschließend
thermisch behandelt wird und im weiteren der Schneckengrundkörper (2) derart
bearbeitet wird, dass der durch das Band (1) verschleißgeschützte Bereich des
Schneckengrundkörpers (2) als Steg (5) zurückbleibt.
12. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1) auf
dem Schneckengrundkörper (2) aufgeklebt wird.
13. Verfahren nach Anspruch 10 oder 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Band (1) auf
dem Schneckengrundkörper (2) durch einen keramischen Stützzylinder oder ein
Drahtgeflecht fixiert wird.
14. Verfahren nach einem der Ansprüche 10-13, dadurch gekennzeichnet, dass die
thermische Behandlung ein Lötprozess ist.
15. Verfahren nach einem der Ansprüche 10-14, dadurch gekennzeichnet, dass die
thermische Behandlung in einem Vakuumofen stattfindet.
16. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die
thermische Behandlung mittels einer Induktionsspule (3) erfolgt.
17. Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die thermische Behandlung
mittels der Induktionsspule (3) unter Schutzgasumspülung erfolgt.
18. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die
thermische Behandlung mittels einer Flamme erfolgt.
19. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass das
Band (1) auf mindestens eine Flanke der Stege (5) der Plastifizier-, Misch- oder
Förderschnecken aufgebracht wird.
20. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass das
Band (1) auf den Grund (4) der Plastifizier-, Misch- oder Förderschnecke aufgebracht
wird.
21. Verfahren nach einem der Ansprüche 10 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass das
Band (1) zu Reparaturzwecken auf einem verschlissenen Bereich einer Plastifizier-,
Misch- oder Förderschnecke oder eines Plastifizierzylinders (7) nach dessen
mechanischer Vorbehandlung aufgebracht wird.
22. Plastifizier- oder Compoundiersystem nach einem der Ansprüche 1-9, dadurch
gekennzeichnet, dass der Plastifizierzylinder (7) in der Art zweiteilig ausgeführt ist, dass
in einem äußeren Plastifizierzylinder eine Zylinderbuchse mit einer
Verschleißschutzbeschichtung eingesetzt ist.
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