لماذا نجهز المسمار المقاوم للتآكل والبرميل لبثق WPC؟
يعمل المسمار من بثق WPC كمكون نقل أساسي وملاحق للمعدات. يتواصل مباشرة مع المادة المنصهرة لمركب الخشب البلاستيكي ويقاوم درجات حرارة عالية وضغوط عالية. تعد مقاومة التآكل أمرًا بالغ الأهمية لضمان التشغيل المستقر وجودة المنتج وطول العمر. لذلك ، يستخدم البثق المركب الخشبي في Yongte عادة البراغي والبراميل المصنوعة من مواد مقاومة للارتداء ومقاومة للتآكل.
1. التآكل المتأصل للمواد المركبة للبلاستيك الخشبي
تحتوي المواد الخام من مركب الخشب المرنة (WPC) على مجموعة متنوعة من المكونات التي يمكن أن تآكل المسمار ، وهذا هو السبب الأساسي الذي يجب أن يكون المسمار مقاومًا للتآكل:
تحتوي الألياف الخشبية (مثل دقيق الخشب ، دقيق الخيزران ، ودقيق القش) بطبيعتها على كمية معينة من الأحماض العضوية (مثل حمض الأسيتيك ، حمض الفورميك ، والأحماض الفينولية التي تنتجها تدهور اللجنين). في ظل درجات الحرارة المرتفعة لعملية البثق (عادةً 160-220 درجة مئوية) ، يتم تنشيط هذه الأحماض وإطلاقها ، مع الاتصال مباشرة بسطح المسمار. يمكن أن يسبب التعرض على المدى الطويل تآكلًا بطيئًا للركيزة المعدنية للمسمار ، مما يؤدي إلى حفر السطح والتقشر. لتحسين توافق الألياف الخشبية مع المصفوفة البلاستيكية ، تقوم بعض العمليات قبل علاج الألياف الخشبية (مثل تعديل وكيل الاقتران القلوي). إذا لم يتم تنظيف المعالجة المسبقة تمامًا ، فإن المواد القلوية المتبقية (مثل هيدروكسيد الصوديوم) أو المجموعات القطبية في عامل الاقتران يمكن أن تتفاعل كيميائيًا مع المعدن المسمار ، وتآكل التآكل.
لتلبية متطلبات الأداء لمقاومة الطقس ، ومقاومة الشيخوخة ، وتثبيط اللهب ، غالبًا ما تتضمن مواد البلاستيك الخشبية العديد من الإضافات ، والتي من المعروف أن بعضها تآكل:
مضادات الأكسدة/مثبتات الضوء: قد تتحلل بعض مضادات الأكسدة الفينولية ومثبتات ضوء البنزوتريازول في درجات حرارة عالية لإنتاج مواد حمضية ، والتي يمكن أن تآكل سطح المسمار.
مثبطات اللهب: قد تطلق مثبطات اللهب المليئة بالهلى بشكل شائع (مثل الأثير من DeCabromodiphiphenyl) كميات ضئيلة من غاز هاليد الهيدروجين أثناء المعالجة ذات درجة الحرارة العالية. هاليد الهيدروجين يتآكل للغاية ويمكن أن يتفاعل مع مكونات السبائك من المسمار (مثل الكروم والنيكل) ، مما يؤدي إلى إتلاف طبقة التخميل على سطح المسمار.
الحشو: تحتوي بعض الحشو غير العضوي (مثل كربونات الكالسيوم والتلك) على شوائب تتبع (مثل أيونات الكلوريد وأيونات الكبريتات). في ظل درجة الحرارة العالية والضغط ، يمكن أن تخلق هذه الشوائب "بيئة تآكل" ، مما يؤدي إلى تفاقم التآكل أو التآكل بين الخلايا المسمار.
تستخدم صناعة WPC حاليًا على نطاق واسع البلاستيك المعاد تدويره (مثل PE و PP). قد تحتوي هذه المواد على حبر الطباعة المتبقية ، والمواد اللاصقة ، وشوائب المعادن (مثل النحاس والحطام الحديد). يمكن للمذيبات المتبقية في الأحبار (مثل الاسترات والكيتونات) أن تتفاعل كيميائيًا مع المعدن في المسمار في درجات حرارة عالية. يمكن أن تشكل هذه الشوائب المعدنية "تأثيرًا صغيرًا للثغرات" في الفجوة بين المسمار والبرميل ، مما يؤدي إلى تآكل كهروكيميائي وارتداء تسريع على سطح المسمار.
2. ظروف البثق تؤدي إلى تفاقم التأثير التآزري للتآكل والارتداء
لا تنشط درجة الحرارة المرتفعة والضغط العالي وظروف القص العالي من بثق البلاستيك الخشبية الخواص التآكل للمادة فحسب ، بل تضخّم أيضًا التأثيرات الضارة للتآكل على المسمار ، مما يخلق دورة مفرغة من "التآكل + ارتداء":
تتراوح درجات حرارة البثق الخشبية عادة من 160-220 درجة مئوية. في هذه درجات الحرارة ، يزداد معدل التفاعل الكيميائي بين المكونات الحمضية والقلوية في المادة والمعادن المسمار (عادة سبيكة 38Crmoala) بشكل كبير. وفقًا للحركية الكيميائية ، يزيد معدل التفاعل حوالي 2-3 مرات لكل زيادة في درجة الحرارة 10 درجة مئوية. هذا يعني أنه في ظل ظروف درجات الحرارة المرتفعة المستمرة ، يتم تدمير الطبقة السلبية (مثل طبقة النيتريد) على سطح المسمار بشكل أسرع ، مما يعرض المادة الأساسية وتآكل بسرعة.
لتحقيق خلط موحد وقذف مستمر من مسحوق الخشب والبلاستيك ، يجب أن يوفر المسمار ضغطًا كافيًا (عادةً 10-30 ميجا باسكال) وقوة القص. تحت الضغط العالي ، تلتزم المواد المنصهرة التي تحتوي على مكونات تآكل بإحكام على سطح المسمار ، مما يسرع تغلغل الوسط المآكل في المعدن. في نفس الوقت ، تتخلص قوى القص العالية باستمرار من المناطق الضعيفة من سطح المسمار الناجم عن التآكل ، وتجريد طبقة الأكسيد بسرعة ومواد مقشر ، وفضح الركيزة الطازجة وزيادة تفاقم عملية التآكل.
إذا كانت عملية البثق تعاني من تغذية غير مستقرة أو سرعة المسمار المتقلب ، فقد تظل بعض المواد داخل قناة المسمار. هذه المواد المحتفظ بها تتحلل وتُعزى في درجات حرارة عالية ، مما ينتج عنه مواد أكثر تآكلًا (مثل الأحماض العضوية الجزيئية الصغيرة والكربيدات). هذه يمكن أن تسبب تآكل مركّز في المناطق المترجمة من المسمار ، مما يؤدي إلى عيوب مثل الأخاديد العميقة والحفر ، مما يؤثر بشكل خطير على كفاءة نقل المسمار وأداء البلاستيك.
3. مقاومة التآكل أمر أساسي لضمان حياة المعدات وجودة المنتج.
لا يقلل تآكل اللولب من عمر المعدات ويزيد من تكاليف الصيانة ، ولكن أيضًا يؤثر بشكل مباشر على جودة منتجات WPC. ينعكس هذا في:
إذا كانت مقاومة تآكل المسمار غير كافية ، فإن التآكل والارتداء السطحي عادةً ما يقلل من سعة النقل بعد 3-6 أشهر من الاستخدام ، مما يستلزم استبدال الوقت والبرغي. يمكن أن تصل تكلفة التصنيع لمسمار بثق WPC واحد (قطره 65-120 مم) إلى عشرات الآلاف من يوان ، وتزيد عمليات الاستبدال المتكررة بشكل كبير من تكاليف صيانة المعدات. يمكن للبراغي المقاومة للتآكل (مثل تلك التي تحتوي على نيترنج ، أو طلاء الكروم ، أو سبيكة هاستلوي) أن تمدد عمر خدمتها إلى 1-2 سنوات ، مما يقلل بشكل كبير من تكاليف التوقف والاستبدال.
يغير تآكل سطح المسمار هندسة قناة المسمار (مثل ارتفاع الرحلة والملعب) ، مما يقلل من كفاءة نقل المواد ووقت الإقامة غير المتكافئ داخل القناة. هذا ، بدوره ، يمكن أن يؤدي إلى تقلب ناتج البثق والبلاسفة المادية غير المتكافئة. على سبيل المثال ، يزيد الحفر على سطح المسمار من الاحتكاك بين المادة والمسمار ، مما قد يؤدي إلى ارتفاع درجة الحرارة والتدهور الموضعي ، مما يؤثر على الخواص الميكانيكية للمنتج النهائي (مثل قوة الشد وقوة التأثير).
يمكن أن ينتج التآكل على سطح المسمار الحطام المعدني أو رقائق الأكسيد. يمكن أن تخلط هذه الشوائب في مادة WPC المنصهرة ، مما يشكل في النهاية "شوائب" في المنتج. بالنسبة لمنتجات WPC ذات المتطلبات الجمالية العالية ، مثل الأرضيات الخارجية والألواح الزخرفية ، يمكن أن تؤدي هذه الشوائب مباشرة إلى فشل المنتج. بالنسبة للمواد الزخرفية الداخلية ذات المتطلبات الصعبة ، يمكن أن تؤثر الشوائب المعدنية أيضًا على الأداء البيئي للمنتج (على سبيل المثال ، ترحيل المعادن الثقيلة) ، وربما تنتهك معايير الصناعة (مثل GB/T 24137-2021 "لوحات مركبة خشبية").
باختصار ، تعتبر مقاومة التآكل لمسامير بثق WPC شرطًا أساسيًا لمعالجة المكونات المسببة للتآكل لمواد WPC ، ومقاومة الأضرار الناجمة عن الظروف العالية والضغط العالي ، وضمان تشغيل المعدات الثابتة وجودة المنتج. لذلك ، عادةً ما تعزز الصناعة مقاومة التآكل للمسمار من خلال اختيار المواد (مثل الصلب المقاومة للتآكل) والمعالجة السطحية (مثل نترنج الغاز وطلاء PVD) لضمان تشغيل المعدات على المدى الطويل والمستقر.
