مراحل تعمیر سیلندر و ماردون

تعمیر سیلندر و ماردون یکی از مهم‌ترین تعمیرات در بخش فنی کارخانه‌های صنایع پلاستیکی است. در واقع سیلندر و مارپیچ بخش حیاتی یا بهتر بگوییم قلب تپنده یک دستگاه اکسترودر است و اگر این دو جزء خراب شود ماشین از کار می‌ایستد برای همین نیاز است این بخش دستگاه همیشه مانند ساعت کار کند تا تولید متوقف نشود. اما خراب‌نشدن قطعه شبیه به رؤیاست؛ زیرا این قطعات در شرایط تولید (فشار و دمای بالا) و در مجاورت مواد خورنده و سایشی دچار فرسودگی و استهلاک می‌شوند و بالطبع دچار خرابی هم می‌شوند.

ما در PLK با استفاده از تیم مجرب دانش فنی و دستگاه‌های پیشرفته کار عیب‌یابی، هونینگ، جوشکاری، پولیش، آبکاری و  آسترکشی را با رعایت دقیق تلرانس‌ها و استانداردهای جهانی در کوتاه‌ترین زمان انجام می‌دهد.

علائم و نشانه‌های خرابی سیلندر و ماردون اکسترودر

قبل از نوشتن درباره تعمیر سیلندر و ماردون و نشانه‌های خرابی این قطعات بهتر است به شکل مختصر و جزئی عملکرد این دو قطعه را با هم بررسی کنیم.

عملکرد سیلندر و ماردون

دستگاه اکسترودر  از قیف تغذیه، سیلندر، ماردون، المنت حرارتی، سیستم خنک‌کننده، گیربکس، موتور و قالب تشکیل شده است. در این میان سیلندر و ماردون بخش عملیاتی و اصلی اکستردور را بازی می‌کنند. ماردون با چرخش درون سیلندر مواد پلیمری را از قیف گرفته و به سمت جلو هدایت می‌کند که هم‌زمان کار فشرده‌سازی و ذوب همگن نیز انجام می‌شود. در اثر فشار سیلندر گرانول‌های مذاب به سمت قالب هدایت می‌شوند. حال اگر این دو قطعه دچار خرابی شوند کل فرایند متوقف و دستگاه خاموش می‌شود و نیاز به تعمیر سیلندر و ماردون ایجاد می‌شود.

نشانه‌های خرابی سیلندر و ماردون

یکی از آموزش‌‌های لازم به اپراتورهای دستگاه اکسترودر آگاهی از علائم و نشانه‌های خرابی است. درک و شناخت این خرابی باعث می‌شود قبل از خرابی کامل دستگاه متوقف و با چند ساعت تعمیر دستگاه دوباره به چرخه تولید بازگردد.

فراموش نکنید خرابی کامل هر کدام از این دو قطعه موجب توقف چندروزه  می‌شود که گاهی امکان دارد به دو هفته هم برسد.

1. کاهش نرخ خروجی: اولین نشانه خرابی هر ماشین مکانیکی کاهش تولید است. زمانی که سایش ماردون و سیلندر به‌درستی انجام نشود. مواد اولیه در دستگاه به‌درستی حرکت نکرده و خروجی ماشین کاهش پیدا می‌کند. با افزایش فاصله بین لبه‌های رزوه ماردون و سیلندر مواد پلیمری به‌جای حرکت به سمت جلو  در جای خود متوقف می‌شوند و همین امر باعث کاهش راندمان ماشین یا  نشت جریان leakage flow می‌شود.
2. ناپایداری در فشار و نوسان: یکی دیگر از علائم هشداردهنده که ما را به سمت تعمیر سیلندر و ماردون سوق می‌دهد سایش ناهماهنگ سیلندر و ماردون است زمانی که این اتفاق رخ دهد، ما شاهد کاهش فشار و نوسان ضخامت مواد تولیدی از قالب اکسترودر هستیم.
3. وجود لکه‌های سیاه در مواد خروجی: سایش در رزوه ماردون باعث ایجاد حفره در لبه ماردون می‌شود همین امر سبب ماندن و گیرکردن طولانی‌مدت مواد در این محل‌ها می‌شود که گاهی با تغییر فشار  این مواد جامانده کنده شده و به سمت جلو حرکت می‌کنند؛ ازآنجاکه این مواد مدت زیادی در مکان خاص باقی‌ مانده بوده‌اند رنگ آنها بر اثر دما و فشار تغییر کرده است که به سمت سیاهی میل می‌کند مشاهده سیاهی در خروجی مواد باید شک ما را به تعمیر ماردون اکسترودر سوق دهد.

علل اصلی سایش، خوردگی و چسبندگی در سیلندر و ماردون

در بحث تعمیر سیلندر و ماردون یک نکته مهم وجود دارد که چرا سایش رخ می‌دهد که ماردون نیاز به تعمیر پیدا می‌کند کارشناسان امر چند دلیل برای این مهم فرض می‌کنند.

1. سایش به دلیل خراش: وجود ذرات سخت در مواد پلیمری تزریقی به دستگاه موجب خراش در سیلندر یا ماردون می‌شود. اضافه‌کردن موادی مانند کربنات کلسیم، فایبرگلاس، تالک و مواد ضدحریق به پلیمر اولیه سبب می‌شود این مواد در حین حرکت، تحت‌فشار  و دمای بالا مانند سنباده عمل کرده و  لبه‌های رزوه مانند ماردون و دیواره داخلی سیلندر را خراش دهند.  
2. خوردگی به دلیل زنگ‌زدگی: اضافه‌کردن موادی مانند PVC به مواد اولیه موجب می‌شود PVC در دمای بالا اسیدکلریدریک آزاد کند که همین عیب سبب می‌شود سیلندر و ماردون دچار زنگ‌زدگی شوند. به‌غیراز این خود مواد اولیه پلیمری نیز  در دمای بالا خاصیت خورندگی پیدا می‌کنند و به همین دلیل در طول زمان موجب زنگ‌زدگی و فرسوده‌شدن سیلندر و ماردون می‌شوند.
3. چسبندگی: از دیگر دلایلی که موجب خرابی و تعمیر سیلندر و ماردون می‌شود باید به چسبندگی بین این دو قطعه اشاره کرد. این پدیده زمانی رخ می‌دهد که در اثر تماس فلز با فلز در دمای بالا نقاط جوش موقتی به وجود می‌آید؛ مانند زمانی که بلبرینگ بدون روان‌کننده کار کند و بین قطعات آن در دمای بالا اتصال ایجاد شود. در سیلندر و  مارپیچ بعد از حرکت ماردون این نقاط از هم جدا شده و باعث خرابی می‌شود. دلیل چنین پدیده‌ای عبارت است از:
4. راه‌اندازی سرد ماردون بدون مواد روان‌کننده
5. هم‌محور نبودن سیلندر و ماردون
6. خمیدگی ماردون یا سیلندر
7. لرزش و نقص در اتصالات دو قطعه

نکته مهمی که باید به آن اشاره کرد ایجاد یک لایه محافظ بین سیلندر و ماردون است به شرطی که از مواد مذاب غیر سایشی و روان‌کننده در زمان حرکت اکسترودر استفاده شود. اگر این مواد در سیلندر و ماردون وجود داشته باشند تا سال‌ها ما شاهد چسبندگی و خرابی نخواهیم بود؛ اما هر عیب کوچک موجب بازسازی ماردون و سیلندر می‌شود.

مراحل عیب‌یابی و تعمیر انواع سیلندر و ماردون

 همان‌طور که اشاره شد تعمیر سیلندر و ماردون اکسترودر با مشاهده علائم عملکردی دستگاه آغاز می‌شود. علائمی چون افت تولید، وجود ذرات سیاه، مشاهده لرزش در دستگاه که باعث می‌شود عملیات بازکردن و بررسی سیلندر و ماردون آغاز شود. اما قبل از تعمیر باید ایمن‌سازی و  آماده‌سازی دستگاه درست انجام شود.

مراحل بازکردن اکسترودر

1. ابتدا دستگاه خاموش شود.
2. برق اصلی قطع فشار هیدرولیک و هوای فشرده  تخلیه شود.
3. مواد باقی‌مانده در محفظه خارج شده و در ادامه هد، توری و صفحه مشبک جدا شود.
4. با استفاده از ابزار خاص، ماردون در امتداد محور سیلندر از دستگاه خارج می‌شود.
5.  نکته‌ای که باید به آن توجه کرد هنگام خروج ماردون ترتیب نصب قطعات،  جهت قرارگیری ماردون و موقعیت اجزای آن باید علامت‌گذاری و ثبت شود. این موضوع به‌خصوص در اکسترودرهای دوقلو اهمیت دارند.

بعد از آنکه دستگاه باز و مارپیچ از سیلندر خارج شد نوبت به تمیزکاری و بازرسی اولیه است. در این مرحله از تعمیر سیلندر و ماردون موارد زیر را انجام می‌دهیم.

1. مواد پلیمری، رسوبات و آلودگی‌ها از ماردون و داخل سیلندر جدا می‌شوند. برای تمیزکاری از  ابزارهای برنجی، مسی و مواد شیمایی غیر خورنده استفاده شود.
2. از ابزار فولادی تیز که موجب خراش است استفاده نشود.
3. ماردون روی تکیه‌گاه مناسب قرار گیرد تا تحت وزن خود خم نشود.

اولین بازرسی، بازرسی چشمی است. در این بازرسی  تمام طول ماردون و بخش‌های مختلف سوراخ سیلندر از نظر سایش، ترک‌خوردگی و تغییر شکل بررسی می‌شوند. توجه به موارد زیر بسیار مهم است.

• کاهش ارتفاع ماردون
• ایجاد شیار، خط‌وخش عمیق و خوردگی حفره‌ای
• لب‌پریدگی
• براق شدن موضعی سطوح به دلیل تماس فلز با فلز
• تاب‌داشتن ماردون
• توجه به الگوی سایش، سایش یکنواخت معمولاً با طول عمر مفید و ماهیت ماده مرتبط است؛ اما سایش یک‌طرفه می‌تواند نشانه ناهم‌محوری، خم‌شدگی، نصب نادرست یا جابه‌جایی تکیه‌گاه‌های سیلندر باشد.

در مرحله بعد  تعمیر سیلندر و ماردون نوبت به اندازه‌گیری ابعاد ماردون و سیلندر می‌رسد. برای این کار ما نیاز به تجهیزات دقیق هستیم.  مواردی که باید اندازه‌گیری دقیق شوند عبارت است از

• قطر خارجی پره‌های ماردون
• قطر ریشه
• ارتفاع پره
• انحنای شفت
• نقطه اتصال شفت به گیربکس
• قطر داخلی سیلندر

با مقایسه ابعاد به‌دست‌آمده با نقشه سازنده می‌توان به مقدار واقعی سایش، میزان لقی بین ماردون و سیلندر دست پیدا کرد. با توجه به کاتالوگ سازنده و جداول استانداردی اگر میزان انحراف ابعاد  در حد مجاز باشد می‌توان با تمیزکاری، پلیسه‌گیری و پولیش‌کاری دستگاه را تعمیر کرد. اما اگر انحراف بیشتر از معیار مجاز باشد نیاز به تعمیر سیلندر و ماردون به شکل جدی است.

تعمیر ماردون اکسترودر

در پروسه تعمیر ماردون و سیلندر  دو مرحله جدا جدا یا با هم انجام می‌شود و آن تعمیر ماردون و تعمیر سیلندر است. که تعمیر ماردون شامل بازسازی، پولیش‌کاری وآبکاری ماردون و تعمیر سیلندر شامل هونینگ و آسترکشی است.

بازسازی ماردون

در تعمیر سیلندر و ماردون این فرایند باتوجه‌به نوع و شدت آسیب انجام می‌شود. ابتدا پوشش قدیمی، مواد چسبنده و  سطح پوسته شده از ماردون جدا می‌شود. بعد از آن قطر پره‌ها اندازه‌گیری می‌شود اگر کاهش قطر پره‌ها زیاد باشد با استفاده از جوشکاری سطح ترمیم می‌شود که به آن بازسازی می‌گوییم. برای این کار با استفاده  از ماده روکش که متناسب با آلیاژ ماردون است نقاط خالی‌شده را با نقطه جوش پر می‌کنیم و سطح را یکسان‌سازی می‌کنیم.

پس از جوش‌گذاری در تعمیر سیلندر و ماردون باید عملیات سنگ‌زنی انجام شود؛ یعنی مقدار اضافی فلز روی پره‌های ماردون با استفاده از تراشکاری، فرزکاری یا سنگ‌زنی خشن حذف می‌شوند. در مرحله بعد ماشین‌کاری دقیق انجام می‌شود. در این مرحله قطر خارجی ماردون، ارتفاع و عرض پره‌ها، عمق کانال و فرم هندسی آنها مطابق با نقشه فنی بازسازی و  استانداردسازی می‌شود.

پولیش‌کاری ماردون

 پس از بازسازی تعمیر سیلندر و ماردون نوبت به پولیش‌کاری سطح ماردون است. هدف از این کار، حذف آثار سنگ‌زنی، خطوط ماشین‌کاری و زبری‌های موضعی است.

پولیش‌کاری باید به‌صورت کنترل‌شده انجام گیرد، زیرا برداشتن بیش از حد سطح ماردون قطر پره‌ها را کاهش داده و لقی میان سیلندر و ماردون را افزایش می‌دهد. به همین دلیل بعد از  پولیش باید قطر خارجی پره‌ها و زبری سطح دوباره اندازه‌گیری شود.

آبکاری ماردون

یکی دیگر از مراحل تعمیر ماردون اکسترودر مرحله آبکاری است. در این مرحله اگر نیاز به افزایش مقاومت ماردون در برابر سایش و خوردگی باشد؛ عملیات آبکاری انجام می‌شود. آبکاری کروم‌سخت یکی از روش‌های رایج برای ایجاد لایه مقاوم  و کم اصطکاک روی سطح ماردون است. همچنین می‌توان از نیتراسیون برای آبکاری استفاده کرد.

در زمان آبکاری ماردون باید به این نکته توجه داشت که در این فرایند نباید اصلاح بیش از هندسه ماردون باشد؛ یعنی نباید تغییر در شکل و اندازه پره ماردون ایجاد شود. هرچند آبکاری باعث افزایش در برابر سایش می‌شود؛ اما بیشتر از حد معمول موجب لقی بین سیلندر و ماردون می‌شود.

تعمیر سیلندر

به‌غیراز تعمیر ماردون باید سیلندر نیز در فرایند تعمیرات بررسی و عیوب آن برطرف شود. برای تعمیر سیلندر دو روش انجام می‌شود که عبارت است از

 تعمیر سیلندر با هونینگ

عملیات هونینگ در تعمیر سیلندر و ماردون  که در واقع عملیات براده‌برداری از روی سیلندر است هم‌زمان با بازسازی ماردون انجام می‌شود.

این عملیات زمانی انجام می‌شود که سایش سیلندر محدود باشد و  قطر داخلی هنوز امکان اصلاح داشته باشد.  در این روش مقدار کنترل‌شده‌ای از سطح سیلندر برداشته می‌شود تا سطح آن صاف گردد. قبل از آنکه عملیات هونینگ سیلندر تزریق انجام شود باید قطر داخلی آن اندازه‌گیری شود تا مقدار برداشت و صاف‌کردن سطح سیلندر مشخص شود. برداشت بیش از حد موجب مخروطی شدن سطح و  خارج از محور شدن سیلندر می‌شود.

آسترکشی سیلندر تزریق

اگر در تعمیر سیلندر و ماردون متوجه شدیم که سایش بیش از حد است و  با هونینگ قابلیت اصلاح وجود ندارد باید از آسترکشی استفاده کنیم.

در این روش بخش فرسوده داخلی با استفاده از تراش یا بورینگ از دستگاه خارج شده و  یک بوش یا لاینر جدید را جایگزین می‌کنیم. پس از آسترکشی سیلندر پلاستیک نوبت به ماشین‌کاری و در صورت نیاز هونینگ است تا مجدد سطح داخلی صاف و به قطر و گردی دلخواه برسیم. مهم‌ترین نکته در این روش، حفظ هم‌محوری لاینر با محور سیلندر و ماردون است. هرگونه انحراف یا بیضی شدن لاینر می‌تواند باعث سایش یک‌طرفه ماردون، افزایش مصرف توان و کاهش عمر قطعات شود.

چرا باید تعمیر سیلندر و ماردون را به متخصصان PLK بسپارید؟

  پلاست لاله کاشان یا PLK یک مجموعه صنعتی با چند شرکت همکار است که در زمینه تولید محصولات پلاستیکی به‌خصوص تولید نایلون و نایلکس فعالیت می‌کنند.

این شرکت به دلیل دارابودن واحد ساخت و تولید دستگاه‌های اکسترودر توانایی تعمیر سیلندر و ماردون را هم دارد که سپردن تعمیر این قطعات به PLK دارای مزایای زیر است.

1. استفاده از تکنولوژی روز دنیا و استفاده از ابزاردقیق برای اندازه‌گیری قطر پره‌ها و  سایش‌های موجود در ماردون و سیلندر
2. کاهش چشمگیر هزینه‌ها به دلیل اینکه  در بازسازی تخصصی در PLK شما نیاز به خرید قطعه نو ندارید و همه قطعات در انبار شرکت موجود است هزینه‌های شما تا 50 درصد کاهش پیدا می‌کند.
3. خط تولید شما کمترین توقف را خواهد داشت. ازآنجاکه اندیکا یک شرکت سازنده اکسترودر است و آشنایی کافی با فرایند نصب و باز کردن دستگاه را دارد برای همین تعمیر سیلندر و ماردون کمترین زمان را صرف خواهد کرد.

 سؤالات متداول

1- علائم اصلی خرابی سیلندر و ماردون اکسترودر چیست؟ کاهش تولید، وجود لکه‌های سیاه، نوسان فشار مواد مذاب، شنیدن صدای ناهنجار از دستگاه، لرزش اکسترودر

2- هونینگ سیلندر تزریق چیست و چه زمانی لازم است؟ هونینگ در واقع عملیات براده‌برداری از دستگاه است و زمانی لازم است که سایش سیلندر محدود باشد

3- هزینه تعمیر نسبت به خرید قطعه نو چقدر صرفه‌جویی دارد؟ قیمت تعمیر سیلندر و ماردون نسبت به تعویض قطعات 50% صرفه‌جویی برای شرکت ایجاد می‌کند.