ゴム、プラスチック、複合材料業界において、インターナルミキサーは最も重要な機器の一つです。高温、高圧、そして強力なせん断力下で継続的に稼働するローターは、激しい摩耗に晒されます。時間の経過とともに、ローターブレードの摩耗が進行し、基材の疲労や表面硬度の低下が起こります。クリアランスが増大し、材料の流れが不安定になると、インターナルミキサーはエネルギー消費量の増加、振動、さらには予期せぬ停止に直面する可能性があります。
そのため、ローターの表面性能の向上、耐摩耗性の向上、機器の耐用年数の延長は、製造と再製造の両方において重要な目標となっています。
インターナルミキサーローターの作業条件と課題
バンバリーやインターミックス設計などの内部ミキサーローターは、ゴム混合中の過酷な条件に耐える必要があります。
- カーボンブラック、シリカ、酸化亜鉛、添加剤などの研磨粒子がローターブレードの表面に絶えず衝突して研磨します。
- ローターは、高いせん断応力、高温、および混合室の壁との密着に同時にさらされ、疲労亀裂や表面剥離が発生します。
- 局所的な溶接や熱処理などの従来の修復方法では、耐久性が限られており、頻繁なメンテナンスが必要になります。
これらの課題により、高い硬度、靭性、せん断抵抗、および長期的な動作安定性を実現する表面強化方法の必要性が浮き彫りになっています。
PTA（プラズマ移行アーク）溶接とは何ですか？
プラズマトランスファーアーク（PTA）溶接高度な表面合金化および強化技術です。
高エネルギープラズマアークを用いて、Ni基合金、Co基合金、WC/Ni複合材料などの金属粉末を溶融し、ローター表面に精密に堆積させます。固化すると、緻密で欠陥のない合金層が形成され、ローター基板と強固な冶金結合を形成します。
PTA溶接の主な利点
- コーティングと基材間の強力な冶金結合。
- コーティングの厚さは調整可能（通常 0.8～3 mm）。
- 希釈率が低く、微細構造が均一です。
- 安定した生産のための自動化システムまたはロボットシステムとの互換性。
したがって、PTA 溶接は、内部ミキサーローターの耐久性を向上させる最も信頼性の高い表面強化技術の 1 つになりました。
従来のローター修理方法の限界
ローターの耐摩耗性を向上させるために、オーバーレイ溶接、溶射、表面硬化が一般的に使用されていますが、これらの方法には次のような問題がよくあります。
機械的な結合が弱いため、高負荷がかかるとコーティングが剥がれやすくなります。
•希釈度が高く、合金の硬度と耐摩耗性が低下します。
•熱変形により寸法精度に影響します。
•耐用年数が比較的短いため、修理が繰り返され、ダウンタイムによるコストが増加します。
これらの制限により、業界はより高度で経済的な強化ソリューションを採用するよう促されています。
インターナルミキサーローターへのPTA溶接の適用原理
PTA 溶接は、ローターの最も重要かつ摩耗が激しい領域に適用されます。
•らせん状ブレードの前縁と側面。
•混合室に接触するローターの端面。
•物質の流れが最も激しい、摩擦と衝撃が大きいゾーン。
処理中、合金粉末がプラズマアークに供給され、瞬時に溶解してローター表面に融合されます。
得られたコーティングは、高い硬度、改善されたせん断抵抗、一貫した表面品質を提供し、連続混合サイクル中の安定したローター動作を保証します。
PTA強化によるパフォーマンス上の利点
PTA 表面強化により、内部ミキサーローターの全体的なパフォーマンスが大幅に向上します。
- 表面硬度: HRC 55～65、合金の選択によりカスタマイズ可能。
- 耐摩耗性：耐用年数が 3 ～ 6 倍に延長されます。
- 接着強度: 70 MPa 以上、長期接着を保証します。
- 操作効率: ローター表面が滑らかになることで材料の流れが促進され、混合効率が約 10% 向上します。
PTA 強化表面により、ローターは過酷な動作環境でも安定した状態を維持し、シャットダウンの頻度を減らしてメンテナンス コストを削減します。
結論
激しい摩耗とせん断条件下で稼働する内部ミキサーローターの場合、PTA プラズマ移行アーク溶接は強力でコスト効率の高い表面強化ソリューションを提供します。
新しいローターの製造に使用する場合でも、摩耗した部品の再生に使用する場合でも、PTA テクノロジは耐摩耗性、動作安定性、耐用年数を大幅に向上させます。
上海多木工業株式会社.提供するカスタマイズされたPTA溶接表面ソリューションカスタマイズされた合金システムと最適化されたプロセスパラメータを提供し、お客様が機器の効率と長期的な信頼性を最大限に高められるよう支援します。
投稿日時: 2025年11月14日