¿Puede reemplazar sólo los elementos de tornillo gastados en lugar del conjunto completo de tornillos?

Cuando varios elementos de tornillo muestran un desgaste visible, muchas plantas de extrusión se enfrentan a la misma pregunta:

En muchos casos, reemplazar sólo los elementos críticos de la zona de desgaste es técnicamente posible y económicamente razonable.,permitir la eliminación y sustitución de elementos de transporte individuales, bloques de amasado, elementos de mezcla y elementos invertidos.

Sin embargo, reemplazar parcialmente no es simplemente una cuestión de identificar el componente más visiblemente dañado e instalar uno nuevo.

Debe evaluarse el estado de los elementos restantes de los tornillos, el cañón, las ranuras del eje, la longitud acumulada del conjunto y la configuración completa del tornillo.La mezcla inadecuada de elementos nuevos y desgastados puede causar un transporte inestable., una distribución anormal de la carga, un rendimiento de mezcla deficiente o daños prematuros en los elementos de repuesto.

Este artículo explica cuándo es conveniente reemplazar una parte, cuándo se debe reemplazar una sección más grande o un conjunto completo de tornillos y qué se debe inspeccionar antes de pedir elementos de tornillo de reemplazo.

El desgaste rara vez se distribuye uniformemente a lo largo del conjunto completo de tornillos.

Las diferentes secciones de una extrusora de doble tornillo realizan diferentes funciones y experimentan diferentes niveles de presión, cizallamiento, temperatura y llenado del material.

Las áreas comunes de alto desgaste incluyen:

• Zonas de alimentación y de transporte de sólidos

• Zonas de fusión

• Las demás piezas de acero

• Los elementos de transporte inverso o de construcción de presión

• Sección de alimentación lateral

• Zonas de composición de alto llenado

• Secciones para el procesamiento de fibras de vidrio, minerales o pigmentos abrasivos

• Áreas expuestas a aditivos corrosivos

• Elementos situados antes de los componentes restrictivos aguas abajo

Por ejemplo, un elemento transportador en una sección de baja presión puede permanecer en una condición aceptable mientras que los bloques de amasado en una zona de alta cizalladura se desgastan severamente.

Este patrón de desgaste desigual es una de las razones por las que los elementos de tornillo modular son ventajosos.

La sustitución parcial puede ser adecuada cuando se cumplan las siguientes condiciones.

Si la inspección dimensional confirma que sólo un número limitado de elementos están excesivamente desgastados, dichos elementos podrán sustituirse individualmente o como un grupo funcional.

Los ejemplos típicos incluyen:

• Varios elementos de transporte desgastados cerca de la zona de alimentación

• Un grupo de bloques de amasado desgastados en la sección de fusión

• Un elemento trasero dañado

• Desgaste grave alrededor de la posición de alimentación lateral

• Corrosión local en una sección de procesamiento

Es importante sustituir de acuerdo con la zona funcional y no sólo de acuerdo con la apariencia de un componente.

Si un bloque de amasado se desgasta severamente, los bloques de amasado adyacentes también pueden haber perdido parte de su geometría original.Por lo tanto, puede ser más apropiado reemplazar el grupo de amasado completo que reemplazar solo un disco o elemento..

Los elementos que parecen aceptables aún deben medirse.

La inspección visual por sí sola puede no revelar:

• Reducción gradual del diámetro exterior

• Desgaste del lóbulo irregular

• Desgaste de la cara final

• Disminución de las líneas

• Deformación del perfil localizado

• Pequeñas grietas alrededor del orificio interno

Los elementos restantes deben compararse con los dibujos originales, las dimensiones de las piezas nuevas, los registros de inspección históricos o las zonas de referencia sin usar.

La sustitución parcial es más fiable cuando la diferencia dimensional entre los elementos nuevos y los existentes se mantiene dentro de un rango de ingeniería aceptable.

No existe un límite de desgaste universal para todas las extrusoras. La condición aceptable depende del tamaño de la máquina, el diseño del tornillo, el orificio del barril, los requisitos del proceso y la distancia libre original.

Los elementos de tornillo y el cañón funcionan como un sistema combinado.

La instalación de nuevos elementos de tornillo en un cañón muy desgastado puede no restaurar el rendimiento original de transporte, construcción de presión o mezcla.El espacio libre efectivo puede seguir siendo excesivo aunque se haya restablecido el diámetro exterior del tornillo.

Antes de reemplazar parcialmente, inspeccionar:

• Dimensiones de las perforaciones del barril

• Desgaste en diferentes secciones axiales

• Uso en diferentes posiciones circunferenciales

• Marcado local o ranuras

• Daño por corrosión

• Alineación entre las secciones del barril

Si el cañón se desgasta principalmente en la misma zona que los elementos de tornillo, reemplazar solo los elementos de tornillo puede proporcionar una mejora limitada.

Los elementos de repuesto deberán ajustarse correctamente al eje existente.

Compruebe el eje para:

• Desgaste de las dentaduras de la ranura

• Deformación

• Marcas de freno

• Las grietas

• Corrosión

• Exceso de flexibilidad

• Procesos roscados dañados

• Curvatura o desprendimiento anormales

Un nuevo elemento instalado en un eje desgastado puede no distribuir el par de forma uniforme, lo que puede dar lugar a un impacto en el eje, a una concentración local de tensión y a un daño prematuro.

También debe inspeccionarse la línea interna de los elementos existentes. Un problema que parece ser el desgaste del perfil exterior puede ir acompañado de un deterioro de la línea interna.

Antes de retirar el conjunto de tornillos, anotar:

• Secuencia de elementos

• Dirección del elemento

• Ángulo del elemento

• Orientación izquierda o derecha

• Posición de los bloques de amasado

• Posición de los elementos traseros

• Posiciones del espaciador y del anillo de sellado

• Duración total del conjunto

Durante el desmontaje se deberán preparar fotografías, etiquetas numeradas y un dibujo de configuración de los tornillos.

La sustitución parcial se vuelve riesgosa cuando la disposición original no puede ser reconstruida.desarrollo de la mezcla y la presión.

Un elemento de repuesto deberá corresponder más que al diámetro exterior nominal.

Los parámetros clave de compatibilidad incluyen:

• Diámetro exterior

• Duración del elemento

• Tipo de enrejado interno

• Número de dientes de la clavícula

• Ángulo de presión o perfil de la rampa

• Dimensiones del taladro

• Número de vuelos de tornillo

• Plomo o alquitrán

• Mano del elemento

• Ángulo de flexión

• Geometría de la cara final

• Calidad del material

• Condición de tratamiento térmico

• Duración acumulada del conjunto

Dos elementos pueden parecer similares, pero aún así no ser adecuados para su instalación juntos.

Para los proyectos de sustitución de OEM, los dibujos, las muestras utilizadas, los datos del eje y los elementos adyacentes a menudo se utilizan juntos para confirmar la compatibilidad.

El elemento más gravemente dañado no siempre es el único elemento que necesita reemplazo.

El desgaste puede desarrollarse como un cambio gradual del perfil en una sección funcional completa.Los elementos adyacentes ya pueden estar acercándose a su condición de reemplazo, incluso si aún no muestran grietas o ranuras profundas.

El reemplazo de un solo elemento puede crear varios problemas.

Un nuevo elemento tiene su perfil exterior restaurado, mientras que los elementos vecinos ya pueden tener un diámetro reducido.

Una gran diferencia puede causar:

• Material de llenado desigual

• Cambios repentinos en la resistencia al flujo

• Concentración de presión local

• Fusión inestable

• Mezcla inconsistente

• Más desgaste en el nuevo elemento

Esto es especialmente importante en las secciones de amasado y de construcción de presión.

Los bloques de flexión trabajan en grupo.

Los ángulos relativos, el grosor del disco, los espacios libres y la secuencia determinan la intensidad de mezcla y las características de transporte.

El reemplazo de un elemento de amasado muy desgastado y la conservación de varios elementos vecinos muy desgastados pueden no restablecer la función de mezcla prevista.

Cada elemento de tornillo contribuye a la longitud completa del conjunto.

El desgaste de la cara del extremo, la longitud de reemplazo incorrecta o los espaciadores inadecuados pueden causar:

• Los huecos axiales

• Pilas de elementos sueltos

• Precarga excesiva

• Enlace incorrecto de la tuerca

• Movimiento durante el funcionamiento

• Fricción en la cara final

La longitud acumulada deberá comprobarse después del reemplazo parcial.

Si el empalme del eje, el empalme del elemento antiguo y el empalme del elemento nuevo presentan niveles de desgaste diferentes, el par puede no distribuirse de manera uniforme.

Esto puede aumentar la tensión de contacto en un número limitado de dientes de enrejado y acortar la vida tanto del elemento de reemplazo como del eje.

La sustitución de una sección funcional completa suele ser más adecuada que la sustitución de un elemento aislado.

Por ejemplo, considere reemplazar la sección completa cuando:

• Varios elementos de transporte adyacentes tienen un desgaste similar

• Un grupo completo de amasado ha perdido su perfil original

• Muchos elementos muestran corrosión

• Diámetros de elementos nuevos y existentes difieren significativamente

• Las caras finales de todo el grupo están dañadas

• Varias líneas internas muestran suelta

• El problema de producción está asociado con una zona de proceso completa

• El rendimiento de mezcla original debe restablecerse con precisión.

El reemplazo de grupos funcionales puede proporcionar un mejor equilibrio entre el costo de mantenimiento y la estabilidad del proceso.

Los posibles grupos de sustitución incluyen:

• Sección de transporte de alimentación

• Sección de fusión

• Grupo de bloques de flexión

• Sección de alimentación lateral

• Sección del elemento inverso

• Sección de descarga de alta presión

Se puede recomendar un conjunto completo de tornillos en las siguientes condiciones.

Si las secciones de transporte, de fusión, de mezcla y de construcción de presión están todas desgastadas, la sustitución de elementos individuales sólo puede proporcionar una mejora temporal.

Un reemplazo completo puede ser más rentable que los cierres repetidos y múltiples pedidos parciales.

Cuando la secuencia de elementos no ha sido registrada y la disposición existente ya puede haber sido modificada incorrectamente, la reproducción de partes individuales puede no resolver el problema del proceso.

En esta situación, la configuración completa debe revisarse de acuerdo con:

• Materiales procesados

• Producción requerida

• Contenido de relleno

• Requisitos de mezcla

• Requisitos de ventilación

• Velocidad del tornillo

• Capacidad del motor y de la caja de cambios

Si los elementos restantes ya están cerca de su límite de desgaste, la instalación de varios elementos nuevos puede crear una discontinuidad geométrica excesiva.

La sustitución del conjunto completo de tornillos puede proporcionar una mayor coherencia:

• Diámetro exterior

• Las autorizaciones

• Condición de la superficie

• Propiedades del material

• Transferencia de par

• Rendimiento del proceso

Si el eje debe ser reemplazado o reparado, puede ser práctico evaluar el conjunto completo de elementos al mismo tiempo.

Es posible que las clavijas internas desgastadas no encajen correctamente en un eje nuevo, y el uso de elementos dañados puede acortar la vida útil del eje de reemplazo.

Se puede exigir un conjunto completo de tornillos cuando el cliente cambie:

• Tipo de polímero

• Porcentaje de relleno

• Contenido de fibra de vidrio

• Objetivo de producción

• Requisito de dispersión

• Requisito de desgasificación

• Método de alimentación

• Temperatura de funcionamiento

En este caso, la disposición de los tornillos existentes puede no ser adecuada, incluso si sólo varios elementos aparecen desgastados.

Si el reemplazo parcial no restablece el rendimiento, la estabilidad del par o la calidad de dispersión, se deben reevaluar los elementos de tornillo restantes, el estado del barril y la configuración completa del proceso.

Sí, a veces se pueden utilizar elementos nuevos y existentes juntos, pero la combinación debe evaluarse cuidadosamente.

Deben comprobarse los siguientes factores:

• Diferencia en el diámetro exterior

• Diferencia en la geometría del perfil

• Condición de la ranura

• Condición de la cara final

• Compatibilidad de los materiales

• Posición en la configuración del tornillo

• Sensibilidad del proceso

• Desgaste del barril

• Consistencia del producto requerida

La mezcla de elementos nuevos y usados es generalmente menos sensible en algunas zonas de transporte de baja presión que en las secciones de amasaje o construcción de presión de alto corte.

Para productos con requisitos estrictos de dispersión, color o propiedades, una pequeña diferencia geométrica puede tener un efecto mayor en la estabilidad del proceso.

La sustitución parcial puede reducir los costes de las piezas de repuesto, pero sólo cuando está respaldada por datos de inspección.

Una estrategia práctica de mantenimiento incluye:

• Registro de las dimensiones de los nuevos elementos antes de su instalación

• Medición de elementos críticos durante los apagones programados

• Identificación de las posiciones de desgaste elevado repetidas

• Conservación de elementos de repuesto para zonas de transformación críticas

• Almacenamiento de la configuración completa del tornillo

• Registro de las horas de funcionamiento de cada conjunto de elementos

• Inspección del cañón y del eje junto con los elementos

• Revisar la selección del material cuando el desgaste ocurre demasiado rápido

• Reemplazo de elementos por grupo funcional cuando sea necesario

Las plantas de extrusión que procesan materiales altamente abrasivos pueden beneficiarse de la conservación de elementos de transporte de repuesto, bloques de amasado y elementos invertidos para zonas de alto desgaste conocidas.

Para evaluar si sólo se pueden sustituir los elementos desgastados, proporcione la mayor cantidad posible de la siguiente información:

• Marca y modelo de la extrusora

• Diámetro del tornillo

• Distancia del centro del eje

• Configuración completa de los tornillos

• Posición de los elementos desgastados

• Fotos antes y después de la limpieza

• Medidas del diámetro exterior

• Duración del elemento

• Detalles de las líneas internas

• Condición del eje

• Medidas del orificio del barril

• Polímero procesado

• Tipo y porcentaje de relleno

• Temperatura de funcionamiento

• Velocidad de salida y de tornillo

• Material de los elementos existentes

• Horario de funcionamiento

• Descripción del problema de producción

• Dibujos o muestras utilizadas

Cuando no se dispone de dibujos originales, a menudo se pueden evaluar los elementos utilizados junto con los datos del eje, los elementos adyacentes y la disposición completa de los tornillos.

A menudo es posible reemplazar solo los elementos de tornillo desgastados en lugar de comprar un conjunto completo de tornillos.

La sustitución parcial es más adecuada cuando:

• El desgaste se limita a una sección específica

• Los elementos restantes son dimensionalmente aceptables.

• El cañón y el eje están en buenas condiciones.

• Se conoce la disposición original de los tornillos

• Los elementos nuevos y existentes pueden combinarse correctamente

• Se puede mantener la longitud completa del conjunto

Sin embargo, sustituir sólo el elemento más visiblemente dañado sin inspeccionar el sistema completo puede provocar un rendimiento inestable o un desgaste prematuro.

El ámbito de sustitución correcto debe determinarse mediante inspección dimensional, análisis de patrones de desgaste y comparación de datos de proceso.

Para una evaluación de ingeniería, envíe la configuración de los tornillos, las fotos de los elementos desgastados, las dimensiones, el material procesado, los dibujos o las muestras utilizadas.El proveedor de sustitución puede entonces evaluar si los elementos individuales, debe sustituirse una sección funcional o el conjunto completo de tornillos.