En las industrias del caucho, los plásticos y los materiales compuestos, la mezcladora interna es uno de los equipos más críticos. Su rotor, que opera bajo condiciones continuas de alta temperatura, alta presión y fuerzas de cizallamiento intensas, está expuesto a un desgaste abrasivo severo. Con el tiempo, las palas del rotor sufren un desgaste progresivo, fatiga del sustrato y una menor dureza superficial. A medida que aumenta la holgura y el flujo del material se vuelve inestable, la mezcladora interna puede experimentar un mayor consumo de energía, vibraciones e incluso paradas inesperadas.
Por lo tanto, mejorar el rendimiento de la superficie del rotor, aumentar la resistencia al desgaste y prolongar la vida útil del equipo se han convertido en objetivos esenciales tanto en la fabricación como en la remanufactura.
Condiciones de trabajo y desafíos de los rotores mezcladores internos
Los rotores mezcladores internos —como los diseños Banbury e Intermix— deben soportar condiciones extremas durante la mezcla de caucho:
- Las partículas abrasivas como el negro de humo, la sílice, el óxido de zinc y los aditivos impactan y desgastan constantemente las superficies de las palas del rotor.
- El rotor se ve sometido simultáneamente a una alta tensión cortante, una temperatura elevada y un contacto estrecho con la pared de la cámara de mezcla, lo que provoca grietas por fatiga y desprendimiento de la superficie.
- Los métodos de reparación tradicionales, como la soldadura localizada o el tratamiento térmico, ofrecen una durabilidad limitada y requieren un mantenimiento frecuente.
Estos desafíos ponen de manifiesto la necesidad de un método de fortalecimiento superficial que ofrezca alta dureza, tenacidad, resistencia al corte y estabilidad operativa a largo plazo.
¿Qué es la soldadura PTA (Plasma Transferred Arc)?
Soldadura por arco de plasma transferido (PTA)Es una tecnología avanzada de aleación y fortalecimiento de superficies.
Mediante un arco de plasma de alta energía, se funden polvos metálicos —como aleaciones de níquel, aleaciones de cobalto o compuestos de WC/Ni— y se depositan con precisión sobre la superficie del rotor. Una vez solidificado, el material forma una capa de aleación densa y sin defectos, con una fuerte unión metalúrgica al sustrato del rotor.
Ventajas clave de la soldadura PTA
- Fuerte unión metalúrgica entre el recubrimiento y el sustrato;
- Espesor de recubrimiento ajustable, normalmente de 0,8 a 3 mm;
- Baja tasa de dilución y microestructura uniforme;
- Compatibilidad con sistemas automatizados o robóticos para una producción estable.
Por lo tanto, la soldadura PTA se ha convertido en una de las técnicas de refuerzo superficial más fiables para mejorar la durabilidad de los rotores de mezcladores internos.
Limitaciones de los métodos tradicionales de reparación de rotores
Aunque la soldadura por recubrimiento, la proyección térmica y el endurecimiento superficial se utilizan comúnmente para mejorar la resistencia al desgaste del rotor, estos métodos a menudo presentan los siguientes inconvenientes:
Adhesión mecánica débil, lo que hace que el recubrimiento sea propenso a desprenderse bajo cargas elevadas;
•Alta dilución, que reduce la dureza y la resistencia al desgaste de la aleación;
•Deformación térmica, que afecta a la precisión dimensional;
•Vida útil relativamente corta, lo que conlleva reparaciones repetidas y costosos tiempos de inactividad.
Estas limitaciones impulsan al sector a adoptar una solución de refuerzo más avanzada y económica.
Principios de aplicación de la soldadura PTA en rotores de mezcladores internos
La soldadura PTA se aplica a las zonas más críticas y de mayor desgaste del rotor:
•Bordes de ataque y superficies laterales de las palas helicoidales;
•caras extremas del rotor que entran en contacto con la cámara de mezcla;
•Zonas de alta fricción y alto impacto donde el flujo de material es más agresivo.
Durante el proceso, el polvo de aleación se introduce en el arco de plasma, se funde instantáneamente y se adhiere a la superficie del rotor.
El recubrimiento resultante ofrece una alta dureza, una mayor resistencia al corte y una calidad superficial uniforme, lo que garantiza un funcionamiento estable del rotor durante los ciclos de mezcla continua.
Beneficios de rendimiento del fortalecimiento de la PTA
El refuerzo superficial mediante PTA mejora significativamente el rendimiento general de los rotores mezcladores internos:
- Dureza superficial: HRC 55–65, personalizable mediante la selección de la aleación;
- Resistencia al desgaste: Vida útil prolongada de 3 a 6 veces;
- Resistencia de unión: Superior a 70 MPa, lo que garantiza una adhesión a largo plazo;
- Eficiencia operativa: Las superficies más lisas del rotor mejoran el flujo del material, incrementando la eficiencia de la mezcla en torno a un 10%.
Gracias a su superficie reforzada con PTA, el rotor se mantiene estable incluso en entornos operativos extremos, lo que reduce la frecuencia de las paradas y disminuye los costes de mantenimiento.
Conclusión
Para rotores de mezcladores internos que operan bajo condiciones intensas de desgaste y cizallamiento, la soldadura por arco de plasma transferido (PTA) proporciona una solución de refuerzo superficial potente y rentable.
Tanto si se utiliza para la fabricación de rotores nuevos como para la remanufactura de componentes desgastados, la tecnología PTA ofrece mejoras sustanciales en la resistencia al desgaste, la estabilidad operativa y la vida útil.
Shanghai Duomu Industrial Co., Ltd.proporcionaSoluciones de superficie de soldadura PTA personalizadas, ofreciendo sistemas de aleación a medida y parámetros de proceso optimizados para ayudar a los clientes a maximizar la eficiencia de los equipos y la fiabilidad a largo plazo.
Fecha de publicación: 14 de noviembre de 2025