Comment évaluer le niveau d’usure d’un barillet et d’une vis ?

Le critère le plus critique et quantitatif pour évaluer le niveau d'usure d'un canon et d'une vis est la mesure du jeu entre le diamètre extérieur de la vis et le diamètre intérieur du canon. Une fois que ce jeu dépasse le seuil critique conçu (généralement 0,002 à 0,004 fois le diamètre), cela signifie une perte de la fonctionnalité fondamentale de l'équipement, nécessitant une réparation ou un remplacement immédiat. Outre une mesure précise, vous pouvez également faire une évaluation préliminaire basée sur des phénomènes de production observables, comme une baisse importante du rendement, une élévation anormale de la température de fusion, ou encore l'apparition de points noirs ou d'une plastification inégale dans les produits finis.

En tant que partenaire en maintenance d’équipements, je comprends parfaitement les pressions associées aux temps d’arrêt pour réparation. L'évaluation précise des niveaux d'usure évite non seulement les coûts inutiles associés à des réparations inutiles, mais protège également contre le reflux de matière fondue et les défauts de qualité du produit causés par un jeu excessif. Voici les méthodes et critères d’évaluation adaptés à vos conditions d’exploitation spécifiques :

Indicateur quantitatif de base : mesure de la clairance
Cela sert de « étalon-or » pour déterminer si l'usure a atteint le point où le remplacement est obligatoire. La vis s'use généralement plus rapidement que le canon ; généralement, la durée de vie d’un barillet est à peu près équivalente à celle de trois vis.

Principe de mesure : L'usure entraîne une diminution du diamètre extérieur de la vis et une augmentation du diamètre intérieur du canon, élargissant ainsi le jeu radial entre les deux. Un jeu excessif entraîne un reflux de matière fondue (fuite), une génération excessive de chaleur de cisaillement et une baisse ultérieure du rendement.
Données clés :
Jeu normal : pour les nouveaux équipements, il s'agit généralement de 0,001 à 0,002 fois le diamètre.
Limite d'usure : lorsque le jeu atteint environ 0,004 fois le diamètre, l'efficacité de l'extrusion diminue considérablement et un remplacement est recommandé.
Méthode de mesure :
Arrêt et refroidissement : l'alimentation électrique doit être déconnectée, et le canon et la vis doivent pouvoir refroidir et être soigneusement nettoyés.
Mesure multi-point : utilisez un micromètre interne de haute-précision pour mesurer le diamètre intérieur du canon (en prenant deux mesures perpendiculaires à des intervalles spécifiques le long de la longueur axiale). Utilisez un micromètre externe pour mesurer le diamètre extérieur de la vis (en vous concentrant spécifiquement sur les sections de dosage et de plastification).
Calculez la différence : comparez le diamètre intérieur du canon avec le diamètre extérieur de la vis aux positions axiales correspondantes pour déterminer la valeur de jeu maximale.

Méthode d'observation de la production (évaluation en ligne)
Sans démonter la machine, les problèmes d'usure potentiels peuvent être rapidement identifiés en observant les changements dans les paramètres du processus et la qualité du produit :

Anomalies de débit et de pression :
Diminution du volume d'extrusion : avec une vitesse de vis et une température constantes, le volume d'extrusion diminue considérablement ; alternativement, la vitesse de la vis doit être considérablement augmentée pour maintenir le niveau de sortie souhaité.
Instabilité de la pression : il devient difficile de créer une pression au niveau de la tête de filière, les fluctuations de pression sont importantes et les niveaux de pression ne parviennent pas à augmenter même lorsque la vitesse de la vis augmente.
Signaux de température et de courant :
Augmentation de la température de fusion : un jeu excessif entraîne un reflux de fusion, ce qui entraîne une augmentation du chauffage par cisaillement ; par conséquent, la température de fusion peut rester élevée de manière persistante même après l'arrêt des éléments chauffants.
Fluctuation du courant du moteur : Si la section d'alimentation est fortement usée, sa capacité à transporter des matériaux solides diminue ; cela peut provoquer des fluctuations importantes du courant du moteur (par exemple, oscillant entre 120 A et 200 A), conduisant à un fonctionnement instable.