杆机筒的磨损会极大地影响挤出物的质量和产量，影响程度主要取决于以下4个关键因素：螺杆机筒磨损综合程度；聚合物黏度；出料段压力；螺杆速度。

1 材料成分

磨损是由于零件相互摩擦和腐蚀引起的。我们试图从它们的源头进行分析以减少磨损，如下所述，有多种选择。

1．1阻止螺杆磨损和腐蚀常选用的材料及组分

①铬化硼系化合物56(简称C一56)：2％的碳，13％的铬，2．7％的硼，4％的硅，4％的铁，其余为镍。

②铬化硼系化合物83(简称C一83)：2％的碳，20％的铬，1％的硼，1．4％的硅，1．4％的铁，34％的钨，其余为镍。

1．2阻止螺杆套筒磨损所选用的材料及组分

①铜铝合金102或替代物(简称x—102)：硬度为HRC 58～66的硼或铁合金。

②铜铝合金800或替代物(简称X一800)：具有55％～85％碳化钨的镍合金，硬度为HRC 58—68(11％。17％的铬，4％一4．5％的铁，3．25％。4．25％的硅，2．5％。3．5％的硼，其余为镍)。

1．3阻止螺杆套筒腐蚀所选用的材料及组分

铜铝合金306或替代物(简称X一102)：硬度为14RC 50—59的镍合金，铁含量最大为0．5％(3％一3．4％的硼。4．5％～5．5％的硅，6．5％一7．5％的铬，其余为镍)。

2处理过程

好的适应性的标准配方是螺杆用C一56，套筒衬用X一102。有时将C一83与X一102或C一56与X一800成功混合和匹配，但有时会在较单薄的构件上发生加速磨损。当采用C一83的螺杆时，套筒衬最好是用X一800或替代物。

在致力改善C一56的抗磨损性中，美国Kuhne公司规定：对直径1 14．3 nlin以上的螺杆可采用2种方案，一是用4140钢减少薄化程度；二是改善抗磨保护层的深度。若采用单一方案，使用C一83是十分有效的。为了对螺杆螺纹边棱易损边提供最大的保护，螺杆螺纹边棱完全采用C一56或C一83也很重要。许多供应商对螺杆螺纹边棱都不采用铬化硼系化合物，其原因是他们不会也不愿意用螺杆螺纹边棱去磨削硬的材料。

一般来说，套筒的寿命平均是螺杆寿命的2～3倍。另外，碳化钨基材料比标准材料的寿命一般高50％～200％。然而每种应用的处理“窗口”都是不同的。例如，材料是高或低黏度吗?具有高或低的出料段压力吗?机器已推至最大输出或按50％的能力运行吗?下游冷却允许较高的熔体温度或在范围内吗?

一般在生产线上监控磨损，或是根据各种螺杆涂层和套筒内衬的寿命确定是可用的和重复利用的(螺杆修复和用同样材料和更换套筒)，或者需要改善以及另外追加投资。通常螺杆采用C一56作为标准焊接件。C一83作为任选方案；套筒用X一102或替代物，套筒内衬用碳化钨作为任选方案，然后将增加的成本与螺杆和螺杆套筒延长的寿命进行比较。

3处理结果

与传统的“标准”树脂比较，物理性能改善的高功能树脂的磨损会大大增加。下述要点被看作是“高磨损”和有利于碳化钨基材料被认真考虑的情况。

①50％或以上的配料包括少量的熔化HDPE、LLDPE、RPVC W／Ti02，一些二茂金属配合物和／或各种填充物；

②高于50 r／min的螺杆速度；

③低于正常套筒设定温度；

④模头反压力在2．756x107 Pa以上。

当磨损发生时，工艺师和操作者通常的反应是简单地增加螺杆速度以补偿输出中逐渐形成的损失。该途径对在短期内恢复生产率是可行的，但是增加螺杆速度会使熔体温度明显增高，会造成冷却困难。增加螺杆速度还会影响产品质量，尤其是速度骤增会影响尺寸的稳定。

总磨损是螺杆机筒磨损的综合结果。该磨损除使较低产出和较高熔体温度受到影响外，熔体质量同样受到影响。高产出和低熔体温度应用时，由于挤压机是在最大极限状况下工作，任何磨损都会使效率降低。螺杆上0．05 mm的磨损，可测到的效率减少大概为10％。大多数制造商会允许螺杆磨损到1．27—1．77 mm或以上，这会导致效率降低和熔体温度升高(使产量和质量降低)。出厂时，某些产品会规定挤压机至少不要以极限速度运行，这样这些机器就会有通用性，通过简单地增加螺杆速度来克服某些磨损。挤压聚合物的黏度越高，预计的磨损可能越大。然而凭经验，产出和戚质量明显降低前，可允许较多的磨损。螺杆顶端的压力越大，可以承受的磨损越小(因为需要最大的抽吸效率)。

5 结语

较高黏度的现代工程树脂包括二茂金属配合物的出现导致在规定时间内的耐磨力增加，甚至是耐压力更大，从而改善了螺杆机筒的耐磨性。在最近几年从C一56到C一83的改进使其成本明显下降，因此许多挤压加工机械对螺杆机筒成对使用碳化钨以使其寿命最长。附加的初期投资一般比通过较高性能和／或质量补偿要多，并且延长了螺杆机筒维护时间。

经验表明，如果各种配料、模头和运行状况超过了规定期限，就很难精确地确定磨损率和对生产能力的影响。但是明显的磨损测量值为0．05—1．0 mm以上时，一定要及时检查螺杆机筒的输出损失和质量情况。用新的套筒和螺杆并将基本数据编成资料，能定期对输出损失的测定和熔体温度的增加进行比较。有了这些手段，当生产需要时就能在短期内决定是否需要对螺杆机筒进行更新或修复。