في صناعات المطاط والبلاستيك والمواد المركبة، يُعدّ الخلاط الداخلي من أهمّ المعدات. إذ يتعرض دواره، الذي يعمل تحت درجات حرارة وضغط عالٍين وقوى قصّ شديدة ومتواصلة، لتآكل كاشط شديد. ومع مرور الوقت، تتعرض شفرات الدوار لتآكل تدريجي، وإجهاد في الركيزة، وانخفاض في صلابة السطح. ومع زيادة الخلوص وعدم استقرار تدفق المواد، قد يواجه الخلاط الداخلي استهلاكًا أعلى للطاقة، واهتزازًا، وحتى توقفًا مفاجئًا.
لذلك، أصبح تحسين أداء سطح الدوار، وتعزيز مقاومة التآكل، وإطالة عمر خدمة المعدات أهدافًا أساسية في كل من التصنيع وإعادة التصنيع.
ظروف العمل والتحديات التي تواجه دوارات الخلاط الداخلي
يجب أن تتحمل دوارات الخلاط الداخلية - مثل تصميمات Banbury و Intermix - الظروف القاسية أثناء خلط المطاط:
- تؤثر الجزيئات الكاشطة مثل الكربون الأسود والسيليكا وأكسيد الزنك والمواد المضافة باستمرار على أسطح شفرات الدوار وتطحنها.
- يتعرض الدوار في نفس الوقت لإجهاد قص عالي ودرجة حرارة مرتفعة واتصال وثيق بجدار غرفة الخلط، مما يؤدي إلى ظهور شقوق التعب وتقشير السطح.
- تتطلب طرق الإصلاح التقليدية، بما في ذلك اللحام الموضعي أو المعالجة الحرارية، متانة محدودة وتتطلب صيانة متكررة.
تسلط هذه التحديات الضوء على الطلب على طريقة تقوية السطح التي توفر صلابة عالية، ومتانة، ومقاومة للقص، واستقرار تشغيلي طويل الأمد.
ما هو اللحام بالقوس المنقول بالبلازما (PTA)؟
لحام القوس البلازمي المنقول (PTA)هي تقنية متقدمة لسبائك وتقوية الأسطح.
باستخدام قوس بلازما عالي الطاقة، تُصهر مساحيق المعادن - مثل السبائك القائمة على النيكل، والسبائك القائمة على الكوبالت، أو مركبات WC/Ni - وتُرسب بدقة على سطح الدوار. بمجرد تصلبها، تُشكل المادة طبقة سبيكة كثيفة خالية من العيوب، ذات رابطة معدنية قوية مع ركيزة الدوار.
المزايا الرئيسية لحام PTA
- رابطة معدنية قوية بين الطلاء والركيزة؛
- سمك الطلاء قابل للتعديل، عادة ما يكون 0.8–3 مم؛
- معدل تخفيف منخفض وبنية دقيقة موحدة؛
- التوافق مع الأنظمة الآلية أو الروبوتية لإنتاج مستقر.
ولهذا السبب أصبحت عملية لحام PTA واحدة من أكثر تقنيات تقوية الأسطح موثوقية لتحسين متانة دوارات الخلاط الداخلية.
حدود طرق إصلاح الدوار التقليدية
على الرغم من أن اللحام التراكبي والرش الحراري وتصلب السطح تستخدم عادة لتحسين مقاومة تآكل الدوار، إلا أن هذه الطرق غالبا ما تعاني من:
ضعف الترابط الميكانيكي، مما يجعل الطلاء عرضة للتقشير تحت الحمل العالي؛
•تخفيف عالي، مما يقلل من صلابة السبائك ومقاومة التآكل؛
•التشوه الحراري الذي يؤثر على دقة الأبعاد؛
•عمر خدمة قصير نسبيًا، مما يؤدي إلى إصلاحات متكررة وتوقف مكلف.
وتشجع هذه القيود الصناعة على اعتماد حل تقوية أكثر تقدما واقتصاديا.
مبادئ تطبيق لحام PTA على دوارات الخلاط الداخلي
يتم تطبيق لحام PTA على المناطق الأكثر خطورة والأكثر تعرضًا للتآكل في الدوار:
•الحواف الأمامية والسطح الجانبي للشفرات الحلزونية؛
•وجوه نهاية الدوار التي تلامس حجرة الخلط؛
•مناطق الاحتكاك العالي والتأثير العالي حيث يكون تدفق المواد أكثر عدوانية.
أثناء المعالجة، يتم إدخال مسحوق السبائك إلى قوس البلازما، ويتم إذابته على الفور، ثم دمجه على سطح الدوار.
يوفر الطلاء الناتج صلابة عالية ومقاومة محسنة للقص وجودة سطح متسقة، مما يضمن تشغيل الدوار بشكل مستقر أثناء دورات الخلط المستمرة.
فوائد الأداء لتعزيز رابطة أولياء الأمور والمعلمين
يؤدي تعزيز سطح PTA إلى تحسين الأداء العام لدوارات الخلاط الداخلي بشكل كبير:
- صلابة السطح: HRC 55–65، قابلة للتخصيص من خلال اختيار السبائك؛
- مقاومة التآكل: عمر الخدمة ممتد من 3 إلى 6 مرات؛
- قوة الترابط: أكبر من 70 ميجا باسكال، مما يضمن الالتصاق على المدى الطويل؛
- الكفاءة التشغيلية: تعمل أسطح الدوار الأكثر نعومة على تعزيز تدفق المواد، مما يحسن كفاءة الخلط بنحو 10%.
بفضل السطح المعزز بـ PTA، يظل الدوار مستقرًا حتى في بيئات التشغيل القاسية، مما يقلل من تكرار عمليات الإغلاق ويخفض تكاليف الصيانة.
خاتمة
بالنسبة لدوارات الخلاط الداخلية التي تعمل في ظل ظروف تآكل وقص شديدة، يوفر لحام القوس البلازمي المنقول باستخدام مادة PTA حلاً قويًا وفعالًا من حيث التكلفة لتقوية السطح.
سواء تم استخدامها في تصنيع دوار جديد أو إعادة تصنيع المكونات البالية، توفر تقنية PTA تحسينات كبيرة في مقاومة التآكل والاستقرار التشغيلي وعمر الخدمة.
شركة شنغهاي دومو الصناعية المحدودة.يوفرحلول سطح لحام PTA المخصصة، تقدم أنظمة سبائك مصممة خصيصًا ومعايير عملية محسّنة لمساعدة العملاء على تعظيم كفاءة المعدات وموثوقيتها على المدى الطويل.
وقت النشر: ١٤ نوفمبر ٢٠٢٥