고무, 플라스틱 및 복합 소재 산업에서 내부 믹서는 가장 중요한 장비 중 하나입니다. 지속적인 고온, 고압 및 강한 전단력 하에서 작동하는 로터는 심각한 마모에 노출됩니다. 시간이 지남에 따라 로터 블레이드는 점진적인 마모, 기판 피로 및 표면 경도 감소를 겪습니다. 간극이 증가하고 재료 흐름이 불안정해짐에 따라 내부 믹서는 에너지 소비 증가, 진동, 심지어 예상치 못한 가동 중단에 직면할 수 있습니다.
따라서 로터 표면 성능을 개선하고, 내마모성을 강화하고, 장비 수명을 연장하는 것이 제조 및 재제조 모두에서 필수적인 목표가 되었습니다.
내부 믹서 로터의 작동 조건 및 과제
Banbury 및 Intermix 디자인과 같은 내부 믹서 로터는 고무 혼합 중 극한 조건을 견뎌야 합니다.
- 카본블랙, 실리카, 산화아연 및 첨가제와 같은 연마 입자는 로터 블레이드 표면에 지속적으로 충격을 주고 마모시킵니다.
- 로터는 높은 전단 응력, 높은 온도, 혼합실 벽과의 밀착 접촉을 동시에 받게 되어 피로 균열과 표면 박리가 발생합니다.
- 국부 용접이나 열처리를 포함한 전통적인 수리 방법은 내구성이 제한적이며 잦은 유지 관리가 필요합니다.
이러한 과제는 높은 경도, 인성, 전단 저항성 및 장기적 운영 안정성을 제공하는 표면 강화 방법에 대한 수요를 강조합니다.
PTA(플라즈마 전달 아크) 용접이란?
플라즈마 전달 아크(PTA) 용접첨단 표면 합금화 및 강화 기술입니다.
고에너지 플라즈마 아크를 사용하여 Ni 기반 합금, Co 기반 합금 또는 WC/Ni 복합재와 같은 금속 분말을 용융시켜 로터 표면에 정밀하게 증착합니다. 응고된 재료는 로터 기판과 강력한 금속 결합을 이루는 치밀하고 결함 없는 합금층을 형성합니다.
PTA 용접의 주요 장점
- 코팅과 기질 사이의 강력한 금속 결합
- 조정 가능한 코팅 두께, 일반적으로 0.8~3mm
- 낮은 희석률과 균일한 미세구조
- 안정적인 생산을 위한 자동화 또는 로봇 시스템과의 호환성.
따라서 PTA 용접은 내부 믹서 로터의 내구성을 개선하기 위한 가장 신뢰할 수 있는 표면 강화 기술 중 하나가 되었습니다.
기존 로터 수리 방법의 한계
오버레이 용접, 열분사 및 표면 경화는 일반적으로 로터 마모 저항성을 개선하는 데 사용되지만 이러한 방법은 종종 다음과 같은 문제점이 있습니다.
기계적 결합이 약하여 높은 하중 하에서 코팅이 벗겨지기 쉽습니다.
•높은 희석률로 인해 합금 경도와 내마모성이 감소합니다.
•열 변형으로 인해 치수 정확도가 저하됨
•비교적 사용 수명이 짧아 수리를 반복해야 하며 가동 중단으로 인해 비용이 많이 듭니다.
이러한 한계로 인해 업계에서는 더욱 진보적이고 경제적인 강화 솔루션을 채택하게 되었습니다.
내부 믹서 로터에 대한 PTA 용접의 적용 원리
PTA 용접은 로터의 가장 중요하고 마모가 심한 부위에 적용됩니다.
•나선형 블레이드의 선두 가장자리와 측면;
•혼합실과 접촉하는 로터 끝면
•재료 흐름이 가장 공격적인, 마찰과 충격이 큰 구역입니다.
가공 과정에서 합금 분말은 플라즈마 아크에 공급되어 즉시 녹아서 로터 표면에 융합됩니다.
그 결과 코팅은 높은 경도, 향상된 전단 저항성, 일관된 표면 품질을 제공하여 연속 혼합 사이클 동안 안정적인 로터 작동을 보장합니다.
PTA 강화의 성과 이점
PTA 표면 강화는 내부 믹서 로터의 전반적인 성능을 크게 향상시킵니다.
- 표면 경도: HRC 55–65, 합금 선택을 통해 사용자 정의 가능
- 내마모성: 서비스 수명이 3~6배 연장됨
- 접착 강도: 70MPa 이상으로 장기 접착을 보장합니다.
- 운영 효율성: 더욱 매끄러운 로터 표면은 재료 흐름을 향상시켜 혼합 효율성을 약 10% 향상시킵니다.
PTA로 강화된 표면을 통해 로터는 극한의 작동 환경에서도 안정성을 유지하여 정지 빈도를 줄이고 유지 관리 비용을 절감합니다.
결론
극심한 마모와 전단 조건에서 작동하는 내부 믹서 로터의 경우, PTA 플라즈마 전사 아크 용접은 강력하고 비용 효율적인 표면 강화 솔루션을 제공합니다.
새로운 로터 제조나 마모된 부품 재생산에 사용되는 PTA 기술은 내마모성, 작동 안정성, 사용 수명을 대폭 향상시킵니다.
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게시 시간: 2025년 11월 14일