Förder- oder Plastizierschnecke, vorzugsweise für Plast- und Elastverarbeitungsmaschinen
Die Erfindung betrifft eine Förder- oder Plastizierschnecke, vorzugsweise für Plast-
und Elastverarbeitungsmaschinen mit einem die Oberfläche der Schnecke teilweise
oder vollständig abdeckenden, aus mehreren Schichten bestehenden verschleißiesten
und/oder korrosionsbeständigen Mantel aus selbstfließenden Metallpluverauftragslegierungen.Conveyor or plasticizing screw, preferably for plastic and elastic processing machines
The invention relates to a conveyor or plasticizing screw, preferably for plastic
and elastic processing machines with a partial surface of the screw
or fully covering, multi-layer wear bars
and / or corrosion-resistant jacket made of self-fluxing metal powder deposition alloys.
Bekannt sind Förder- oder Plastizierschnecken, die über das gesamte
Schneckenprofil zur Erhöhung der Verschleißfestigkeit technisch verchromt -sind0'
Die das gesamte Schneckenprolil überdeckende Chromschicht ist dabei relativ dünn
und erreicht somit nur eine relativ geringe bzw. eine zeitlich begrenzte Verschleißfestigkeit.
In der Praxis hat sich auch gezeigt,' daß es teilweise zum Ablösen der Schutzschicht
und damit zum raschen Abfall der Standzeit kommt0' Obwohl Schnecken mit einem derartigen
Oberflächenschutz relativ chemikalienbeständig sind, sind sie für die Verarbeitung
von verschleißfördernden Plastmaterialien wie Duroplaste oder durch Beigabe von
Fullstoffen mineralischer Art wie Calciumcarbonat, Calciummsilikat, Siliziumdioxyd,
Titandioxyd wie auch durch Beigabe von Zusätzen, wie Bariuniferrit und kurzfaseriger
Füllstoffe, beispielsweise Glas- und Asbestfasernv nicht geeignet0' Bekannt sind
ferner Förder- oder Plastizierschnecken, die zum Beispiel durch Gas- oder lonitrieren
oder ähnliche Verfahren ihren OberÎlächenschutz erhalten.'- Dabei ist es üblich,
den gesamten Schneckenkörper durch Ausbildung von Nitri-den in der
Randzone
verschleißfest zu gestalten0 Voraussetzung ist ein aus nitrierfähigen Werkstoff
bestehender Schneckengrundkörper.Conveyor or plasticizing screws are known, which over the entire
Screw profile to increase the wear resistance technically chrome-plated - are0 '
The chrome layer covering the entire screw profile is relatively thin
and thus only achieves a relatively low or temporary wear resistance.
In practice it has also been shown that there is a partial detachment of the protective layer
and with it a rapid decrease in the service life0 'Although snails with such a
Surface protection are relatively chemical resistant, they are used for processing
of wear-promoting plastic materials such as thermosets or by adding
Mineral fillers such as calcium carbonate, calcium silicate, silicon dioxide,
Titanium dioxide as well as by adding additives such as Bariuniferrite and short-fiber
Fillers, for example glass and asbestos fibers, are not suitable0 'are known
furthermore conveying or plasticizing screws, for example by gas or ion nitriding
or similar procedures to preserve their surface protection .'- It is customary to
the entire screw body through the formation of nitrides in the
Edge zone
To be made wear-resistant0 The prerequisite is a material that can be nitrided
existing screw body.
Aufgrund der relativ geringen Nitriertiefe 0,2 bis 0s5 mm und der
nur geringen Ohemikalienbeständigkeit sind derartige Schnecken wohl geeignet für
die Verarbeitung von Massenplasten ohne verschleißfördernden Füllstoffen, jedoch
ungeeignet für die Verarbeitung von PVO-Werkstoffen, da diese als chemisch besonders
aggressiv zu bezeichnen sind aufgrund der Abspaltung von Chlorwasserstoff (HC1)
bei Überhitzung.Due to the relatively low nitriding depth 0.2 to 0.5 mm and the
Such snails are probably suitable for only low chemical resistance
the processing of bulk plastics without wear-promoting fillers, however
unsuitable for the processing of PVO materials, as these are chemically special
can be called aggressive due to the elimination of hydrogen chloride (HC1)
in case of overheating.
Des weiteren sind Förder- oder Plastizierschnecken mit nitriertem
Schneckengrundköroper und gepanzerten Schnecken-Steg-Außendurchmesser bekannt-0
Die auf dem Schneckensteg aufgetragene gepanzerte verschleißfeste Schicht besteht
dabei aus -Metall-Stelliten oder Metallcarbiden, die mittels elektrischen oder autogenen
Schweißverfahren aufgetragen werden0' Obwohl ein ausreichender Verschleißschutz
an dem Schneckensteg-Außendurchmesser erzBlt wirts sind nach wie vor die Stegflanken,
der Ubergang von Steg zum Schnecken-Xerndurchmesser wie auch der zu S Schnekken-Kerndurchmesser
insgesamt aufgrund des nicht ausreichenden Verschleiß-und/oder Korrosionsschutzes
für die Verarbeitung füllstoffhaltiger Plastwerkstoffe ungeeignet. Bei der Verarbeitung
von besonders verschleißfördernden Werkstoffen, wie mit Ditanoxyd versetzte Plastwerkstoffe,
kommt es besonders an den druckseitigen Stegflanken zu erhöhten Verschleiß der zur
Auskolkung der Schneckenstege und somit zum Ausbrechen der verschleißfesten Auftragsschicht
führt0 Bekannt sind weiterhin Förder- oder Plastizierschnecken mit Polytetrafluoräthylen
(PTFE) - verdichteter verschleißfester Schicht, wobei die Schicht aus ulverförmigen
Metall und/oder Keramik besteht. Dabei ist die unmittelbar auf dem Grundkörper aufgetragene
Schichte aus beispielsweise Alumîniumoæyd bestehend, verschleißfester poröser Struktur
und bedarf einer weiteren Nachbehandlung durch Auftragen von Fluorcarbonharzen,
wie beispielsweise PolytetrafluoräthylenO Unvorteilhaft wirkt sich das mangelnde
Haftvermögen der Auftragsschicht mit dem Schnekkenkörper
aus, so
daß keinerlei Gorsionsbeanspruchungen von der Schnecke gewährleistet sind, Ferner
bieten die aufgetragenen Fluorcarbonharze keinen ausreichenden Verschleißschutz,
da sie beim Einsatz der Schnecke bei der Verarbeitung verschleißfördernder Werkstoffe
aus dem Stützkörper getragen werden und somit nach relativ kurzer Einsatzzeit die
Schneckenoberfläche wieder ihre unversichtete poröse Struktur aufweist. Des weiteren
sind die mit einem derartigen Verschleißschutz versehenen Schnecken nur unökonomisch
regenerierbar, da die Notwendigkeit des vollständigen Entfernens der ursprünglichen
Auftragsschicht besteht.Furthermore, conveyor or plasticizing screws are nitrided
Screw body and armored screw flight outside diameter known-0
The armored wear-resistant layer applied to the screw flight is made
made of metal stellite or metal carbides, which are produced by means of electrical or autogenous
Welding process to be applied0 'Although adequate wear protection
the outer diameter of the screw flight is still due to the flight flanks,
the transition from the web to the screw core diameter as well as that to S screw core diameter
overall due to insufficient wear and / or corrosion protection
unsuitable for processing plastic materials containing fillers. While processing
of particularly wear-promoting materials, such as plastic materials mixed with titanium oxide,
there is increased wear on the web flanks on the pressure side, in particular
Scouring of the screw flights and thus breaking out of the wear-resistant coating
Furthermore, conveyor or plasticizing screws with polytetrafluoroethylene are known
(PTFE) - compacted wear-resistant layer, the layer of ulver-shaped
Metal and / or ceramic is made. This is the one applied directly to the base body
Layer made of, for example, Alumîniumoæyd, wear-resistant porous structure
and requires further treatment by applying fluorocarbon resins,
such as polytetrafluoroethylene, for example, the lack of it has a disadvantageous effect
Adhesion of the coating layer to the screw body
off so
that no torsional stresses from the worm are guaranteed, furthermore
the applied fluorocarbon resins do not offer sufficient wear protection,
because when the screw is used in the processing of wear-promoting materials
are worn out of the support body and thus after a relatively short period of use the
The screw surface has its unspoiled porous structure again. Further
the screws provided with such wear protection are only uneconomical
regenerable, since the need to completely remove the original
Application layer.
Es ist Zweck der Erfindung, die den bekannten Förder- und Plastizierschnecken
anhaftenden negativen Eigenschaften weitgehendst zu vermeiden. Ferner soll die auf
den Schneckenkörper aufgetragene verschleißfeste Schicht zum Erreichen der geforderten
Maßhaltigkeit und Oberflächengüten mit relativ geringen Kosten eine Nachbearbeitung
ermöglichen0'- Darüber hinaus soll der Schneckenkörper innerhalb vorgegebener Toleranzgrenzen
zur Sicherung der Verarbeitungsparameter regenerierbar seinfi und schließlich ist
es Zweck der Erfindung unter Berücksichtigung vorgegebener Betriebsbedingungen,
wie Schneckenantriebsmoment, Grundwerkstoffe minderer Qualität beispielsweise für
den-Schnekkenkörper zur Verwendung zu bringen0 Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde,
eine Förder- oder Plastizierschnecke, vorzugsweise für Plast- und Elastverarbeitungsmaschinen
zu schaffen deren Oberfläche einen Verschleißschutz am gesamten Schneckenprofil
oder - je nach Verarbeitungs bedingungen - an den verschleißgefährdeten Zonen der
Schnecke bietet wobei die Oberfläche in Anpassung an 5571 Verarbeitungsprozeß hinsichtlich
unterschiedlichster Beanspruchungen verschleiß- und/oder korrosionsfest ist.It is the purpose of the invention that the known conveyor and plasticizing screws
to avoid adhering negative properties as much as possible. Furthermore, the on
Wear-resistant layer applied to the screw body to achieve the required level
Dimensional accuracy and surface quality with relatively low costs a post-processing
enable0'- In addition, the screw body should be within specified tolerance limits
be regenerable to secure the processing parameters and finally is
the purpose of the invention taking into account given operating conditions,
such as worm drive torque, base materials of inferior quality, for example for
to bring the screw body to use 0 The invention is based on the object
a conveyor or plasticizing screw, preferably for plastic and elastic processing machines
to create the surface of a wear protection on the entire screw profile
or - depending on the processing conditions - in the areas of the
Snail offers whereby the surface in adaptation to 5571 terms of processing
is wear and / or corrosion resistant.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß die Oberfläche
gebildet wird aus einer verschleißfesten mit dem Schnekkengrundkörper verbundenen
elastischen Grundschicht aus einer
selbstfließenden MetallpulverauCtragslegierung
mit Ni-Cr-Fe-Si-B-Bestandteilen, aus einer hochverschleißfesten an die Abrasions-
und Korrosionsbeanspruchungen anpaßbare Zwischenschicht aus einem Gemisch einer
selbstfließenden Metallpulverauftrags legierung mit einer ersten selbstfließenden
Metallpulverauftragslegierung mit Cr-Fe-Si-Ni-B-Bestandteilen plus Wolframcarbide
und einer zweiten selbstfließenden Metallpulverauftragslegierung mit 0r-Fe-Si-Ni-B-Bestandteilen
plus Wolframcarbide sowie aus einer verschleiß- und/oder korrosionsbeständigen mechanisch
bearbeitbaren Deckschicht aus einer selbstfließenden Metallpulverauftragslegierung
mit 0r-Fe-Si-Iii-B-Bestandteilen0 Die Grundschicht steht dabei mit dem Schneckengrundkörper
im Diffusionsverband während die Grund-, Zwischen- und Deckschicht in Anwendung
des an sich bekaniten J?lammpulverauftragsvenahrens zu einen nahezu homogenen Schmelzverband
geführt werden.According to the invention the object is achieved in that the surface
is formed from a wear-resistant connected to the screw base body
elastic base layer made of a
self-fluxing metal powder alloy
with Ni-Cr-Fe-Si-B components, from a highly wear-resistant to the abrasion
and an intermediate layer which is adaptable to corrosion stresses and consists of a mixture of a
self-fluxing metal powder application alloy with a first self-fluxing
Metal powder deposition alloy with Cr-Fe-Si-Ni-B components plus tungsten carbides
and a second self-fluxing metal powder deposition alloy with Or-Fe-Si-Ni-B components
plus tungsten carbide as well as from a wear- and / or corrosion-resistant mechanically
machinable top layer made of a self-fluxing metal powder deposition alloy
with 0r-Fe-Si-III-B-constituents0 The base layer stands with the screw body
in the diffusion bandage while the base, intermediate and top layers are in use
of the well-known jamming powder application method to an almost homogeneous enamel bandage
be guided.
Die zur Bildung der jeweiligen Schichten verwendeten AuStragslegierungen
besitzen dabei - je nach der Art der zur Verwendung gelangten Metallpulverlegierung
- eine durchschnittliche Härte bei der Grundschicht von RC 45 bis 50, bei dem Gemisch
der Zwischenschicht von einmal RC 55 bis 62 (Matrix) plus Wolframcarbide und zum
anderen von RC 57 bis 62 (Matrix) plus Wolframcarbide und bei der Deckschicht von
RC 55 bis 62.The application alloys used to form the respective layers
have - depending on the type of metal powder alloy used
- an average hardness for the base layer of RC 45 to 50 for the mixture
the intermediate layer from once RC 55 to 62 (matrix) plus tungsten carbide and for
others from RC 57 to 62 (matrix) plus tungsten carbide and in the top layer of
RC 55 to 62.
Die technischen und technisch-ökonomischen Auswirkungen der Erfindung
sind in der Steigerung der Gebrauchswerteigenschaften zur Kostenerhöhung (mindestens
5:1), in der Anpassung des Verschleiß- und/oder Korrosionsschutzes an die Verarbeitungsbedingungen,
im ausreichenden Haftvermögen der Auftragsschicht auf dem Grundwerkstoff, insbesondere
gegenüber auftretenden orsionsspannungen, in der Regenerierfähigkeit der Äuftragsschicht
und in der mechanischen Nachbearbeitbarkeit der Deckschicht zur Erzielung der geforderten
Profilform, der Maßhaltigkeit und der Oberflächengüte begründet.' Es liegt im Rahmen
der Erfindung an Stelle von mehreren unterschiedliche Eigenschaften aufweisende
Schichten eine einzige, die gleichen Eigenschaften aufweisende Schicht auf den Grundkörper
aufzutragen.The technical and techno-economic effects of the invention
are in the increase of the utility properties to increase costs (at least
5: 1), in the adaptation of the wear and / or corrosion protection to the processing conditions,
in the sufficient adhesion of the application layer to the base material, in particular
in relation to occurring orsional stresses, in the regenerability of the coating layer
and in the mechanical reworkability of the top layer to achieve the required
Profile shape, dimensional accuracy and surface quality. ' It's in the frame
of the invention instead of several different properties
Layers a single layer having the same properties on the base body
to apply.