JPH01188319A - プラスチツク加工装置用のスクリユおよび耐摩耗性層を被着させる方法 - Google Patents

プラスチツク加工装置用のスクリユおよび耐摩耗性層を被着させる方法

Info

Publication number
JPH01188319A
JPH01188319A JP63304282A JP30428288A JPH01188319A JP H01188319 A JPH01188319 A JP H01188319A JP 63304282 A JP63304282 A JP 63304282A JP 30428288 A JP30428288 A JP 30428288A JP H01188319 A JPH01188319 A JP H01188319A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
wear
screw
resistant layer
land
layer
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP63304282A
Other languages
English (en)
Inventor
Stefan Schulz
シユテフアン・シユルツ
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Mannesmann Demag Krauss Maffei GmbH
Original Assignee
Krauss Maffei AG
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Krauss Maffei AG filed Critical Krauss Maffei AG
Publication of JPH01188319A publication Critical patent/JPH01188319A/ja
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/34—Laser welding for purposes other than joining
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/20—Bonding
    • B23K26/32—Bonding taking account of the properties of the material involved
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K26/00—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring
    • B23K26/352—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment
    • B23K26/354—Working by laser beam, e.g. welding, cutting or boring for surface treatment by melting
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K35/00—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting
    • B23K35/22—Rods, electrodes, materials, or media, for use in soldering, welding, or cutting characterised by the composition or nature of the material
    • B23K35/24—Selection of soldering or welding materials proper
    • B23K35/32—Selection of soldering or welding materials proper with the principal constituent melting at more than 1550°C
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C45/00—Injection moulding, i.e. forcing the required volume of moulding material through a nozzle into a closed mould; Apparatus therefor
    • B29C45/17—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C45/46—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it into the mould
    • B29C45/58—Details
    • B29C45/60—Screws
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/25—Component parts, details or accessories; Auxiliary operations
    • B29C48/36—Means for plasticising or homogenising the moulding material or forcing it through the nozzle or die
    • B29C48/50—Details of extruders
    • B29C48/505—Screws
    • B29C48/507—Screws characterised by the material or their manufacturing process
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/04—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge characterised by the coating material
    • C23C4/06—Metallic material
    • C23C4/08—Metallic material containing only metal elements
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
    • C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
    • C23C4/00—Coating by spraying the coating material in the molten state, e.g. by flame, plasma or electric discharge
    • C23C4/18—After-treatment
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B23—MACHINE TOOLS; METAL-WORKING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • B23K—SOLDERING OR UNSOLDERING; WELDING; CLADDING OR PLATING BY SOLDERING OR WELDING; CUTTING BY APPLYING HEAT LOCALLY, e.g. FLAME CUTTING; WORKING BY LASER BEAM
    • B23K2103/00—Materials to be soldered, welded or cut
    • B23K2103/50—Inorganic materials other than metals or composite materials
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B29—WORKING OF PLASTICS; WORKING OF SUBSTANCES IN A PLASTIC STATE IN GENERAL
    • B29C—SHAPING OR JOINING OF PLASTICS; SHAPING OF MATERIAL IN A PLASTIC STATE, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; AFTER-TREATMENT OF THE SHAPED PRODUCTS, e.g. REPAIRING
    • B29C48/00—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor
    • B29C48/03—Extrusion moulding, i.e. expressing the moulding material through a die or nozzle which imparts the desired form; Apparatus therefor characterised by the shape of the extruded material at extrusion
    • B29C48/07—Flat, e.g. panels
    • B29C48/08—Flat, e.g. panels flexible, e.g. films

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Manufacturing & Machinery (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Extrusion Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Injection Moulding Of Plastics Or The Like (AREA)
  • Coating By Spraying Or Casting (AREA)
  • Other Surface Treatments For Metallic Materials (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、請求項１の前提部に記載された種類のプラス
チック加工装置用のスクリュ、評言すればスクリュラン
ドの摺動面上に熱吹付けによって被着された、耐摩耗性
合金からなる耐摩耗性層を有する、プラスチック加工装
置用のスクリュ、ならびにこのようなスクリュの耐摩耗
性層を被着させる方法に関する。
〔従来の技術〕
プラスチック加工装置中のスクリュ、殊に押出スクリュ
は、運転中にプラスチック溶融液および殊にシリンダ壁
での直接の摩擦による著しい摩耗を受ける。このことは
、特に二軸スクリュ押出機に該当する。それというのも
、これらの二軸スクリュ押出機は、溶融圧により曲げ負
荷にさらされているからである。
約２０年来、押出スクリュのランド（Ｓｔｅｇｅ）に溶
射法、のちにはプラズマ溶射法をも用いて耐摩耗性層を
備えることが公知である。この方法の場合、種々の金属
および金属酸化物ならびに金属合金を吹付は材料として
使用することができる。吹付は層が塗布される基面は、
あらかじめ粗面化することを必要とし、この粗面化はた
いていの場合、サンドブラストにより達成される。
しかしながら、この吹付は層は基面と密な化学的結合を
成立しない。基面の冶金学的溶融、ひいては表面溶融ま
たは融合による吹付は層と基面との結合は生じない。基
面上での吹付は層の付着は、粗面化された基面中での吹
付は金属粒子の機械的食込みから得られる。
基面上での吹付は層のこの機械的、純物理的外 な付着は、特定の卯力下では吹付は層の剥落を生じる結
果となる。さらに、腐食性媒体による吹付は層への浸透
が可能である。
溶射−またはプラズマ溶射によって被着された層の上記
の欠点を回避するためには、耐摩耗性層を肉盛溶接、殊
に粉末溶接法により被着させる方法が開発された。この
場合には実際に、耐摩耗性層と基面との間の所望の冶金
学的結合を得ることができるが、しかし別の欠点が生じ
る。
溶接浴が溶接過程の間、流出しないよってするためには
、スクリュランドは両側縁のウェブによって仕切られた
溝を備えていなげればならない。
４粍の観点で所望される高いモリブデン含分が含まれて
いる粉末（または電極）を用いて溶接することは問題で
ある。それというのも亀裂形成の危険が生じるからであ
る。この危険には、電極中のモリブデン含量を減少させ
ることによってのみ対処することができるが、しかしこ
れにより耐摩耗性層の潤滑特性ないしは非常運転特性は
損われる。摩耗によって除去されたスクリュランドを肉
盛溶接することにより摩耗スクリュを再生することは、
不経済である。溶接に必要とされる、スクリュランドの
予備加工および後処理は、規模が大きすぎる。
〔発明が解決しようとする課題〕
本発明の根底をなす課題は、前記種類のスクリュならび
に耐摩耗性層を被着させる方法を、耐摩耗性層の材料選
択および／またはスクリュランドの形状に関する制限を
甘受する必要なしに、簡単な手段を用いて耐摩耗性層と
基面との良好な結合が得られるよって改善することであ
る。
〔課題を解決するための手段〕
上記の課題は、本発明によれば請求項１０脣徴邪に記載
された特徴、すなわち耐摩耗性層がレーザビーム処理に
より、スクリュランドの材料中に溶封されていることに
より解決される。
本発明によるスクリュの他の有利な構成は、請求項２か
も４までに記載されている。
さらに上記の課題は、本発明によれば十分な耐摩耗性を
有する金属、殊にモリブデンまたは主としてモリブデン
を含有する合金からなる耐摩耗性層を、熱吹付けにより
スクリュランドの摺動面上に被着させるととにより、プ
ラスチック加工装置用の押出スクリュのスクリュランド
上に耐摩耗性層を被着させる方法において、耐摩耗性層
を高出力レーザを用いる処理により圧縮し、かつ溶封に
よりスクリュランドの材料と冶金学的に結合させること
を特徴とする、耐摩耗性層を被着させる方法により解決
される。
吹付は層を高出力レーザにより後処理することは、自体
公知である（　”　Ｍｅｔａｌｌ−ｏｂｅｒｆｌＫｃｈ
ｅ４１（１９８７年）７、第６２９〜６６２頁〕。
しかしながら、押出スクリュに対して使用することは、
これまで未知の特別な利点をもたらしかつ殊に耐摩耗性
層を側縁を含め、スクリュランドの全幅にわたり被着さ
せることを可能とする。
次に本発明の１実施例を、添付図面につき詳説する。
〔実方市例〕
スクリュ１のスクリュランド３は、その摺動面上に有利
に純粋なモリブデンからなる耐摩耗性層５を備えており
、この層は熱吹付は法、すなわち殊に溶射またはプラズ
マ溶射により被着されている。適当な方法で収束される
高出力レーザ９のレーザビーム７により後処理が行なわ
れ、これによりレーザ焦点内で耐摩耗性層５の溶融も、
基面の溶融も行なわれる。これによって、耐摩耗性層と
基面とを冶金学的に結合する溶接層ないしは合金層１１
が形成される。同時に、吹付は後もなお多孔性の層５は
圧縮される。
管１３により、保護ガスを供給することができる。
本発明方法の場合、スクリュランドに側縁ウェブによっ
て仕切られる溝を構成することは、もはや必要でない。
耐摩耗性層は、スクリュランドの全幅にわり延びかつ耐
摩耗作用を殊にランドの側縁でも保証することができる
。レーザビーム７の運動および／または出力は、耐摩耗
性層５および基面とのその結合がランド側縁の範囲内で
特に補強されるように制御することができる。
本発明方法は、層の溶射およびレーザビームを用いる溶
封が１作業工程で実施されるように構成することもでき
る。
耐摩耗性層５の厚さは、図面では過大に図示されている
。耐摩耗性層と基面との密な結合のため、耐摩耗性層の
厚さを、これまで可能であったよりも小さく選択するこ
とができることは、本発明の１つの特別な利点である。
最大０．５１！ＩＫ。
特に０．２〜０．４」の厚さは、たいていの目的には十
分であると思われる。
また、本発明による方法は、既に摩耗によって使用不可
能となったスクリュを、耐摩耗性層を新しくす゛ること
によって再生させるためにも適当である。
【図面の簡単な説明】
添付図面は、レーザ後処理する間の本発明によるスクリ
ュを示す部分的略示断面図である。 １・・・スクリュ、３・・・スクリュランド、５・・・
耐摩耗性層、７・・・レーザビーム、９・・・高出力レ
ーザ、１１・・・溶接層、１３・・・管 １・・・スクリュ ２・・・スクリュランＰ ３・・・耐摩耗性層

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 １、スクリュランドの摺動面上に熱吹付けによつて被着
    された、耐摩耗性合金からなる耐摩耗性層を有する、プ
    ラスチツク加工装置用のスクリュにおいて、耐摩耗性層
    がレーザビーム処理によりスクリュランドの材料中に溶
    封されていることを特徴とする、プラスチツク加工装置
    用のスクリュ。 ２、耐摩耗性層が、側縁部を含めスクリュランドの摺動
    面の全幅にわたり延びている、請求項１記載のスクリュ
    。 ３、耐摩耗性層はランドの側縁部で補強されており、か
    つ／または摺動面の中心部よりも強く基面と融合されて
    いる、請求項２記載のスクリュ。 ４、耐摩耗性層が、モリブデンまたは主としてモリブデ
    ンを含有する合金からなる、請求項１から３までのいず
    れか１項記載のスクリュ。 ５、十分な耐摩耗性を有する金属からなる耐摩耗性層を
    熱吹付けによつてスクリュランドの摺動面上に被着させ
    ることにより、プラスチツク加工装置用の押出スクリュ
    のスクリュランド上に耐摩耗性層を被着させる方法にお
    いて、該耐摩耗性層を、高出力レーザを用いる処理によ
    り圧縮しかつ溶封によりスクリュランドの材料と冶金学
    的に結合させることを特徴とする、耐摩耗性層を被着さ
    せる方法。
JP63304282A 1987-12-03 1988-12-02 プラスチツク加工装置用のスクリユおよび耐摩耗性層を被着させる方法 Pending JPH01188319A (ja)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE19873740916 DE3740916A1 (de) 1987-12-03 1987-12-03 Schnecke mit verschleissschutzschicht fuer kunststoffverarbeitungsmaschinen, sowie verfahren zum aufbringen der schutzschicht
DE3740916.6 1987-12-03

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JPH01188319A true JPH01188319A (ja) 1989-07-27

Family

ID=6341770

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP63304282A Pending JPH01188319A (ja) 1987-12-03 1988-12-02 プラスチツク加工装置用のスクリユおよび耐摩耗性層を被着させる方法

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JPH01188319A (ja)
DE (1) DE3740916A1 (ja)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0568626U (ja) * 1992-02-24 1993-09-17 株式会社名機製作所 射出成形機のスクリュー

Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE3943344C1 (en) * 1989-12-29 1990-10-04 Arenz Gmbh, 5309 Meckenheim, De Worm unit for plastic working machine e.g. extruder - has wear resistant unit on worm section head
EP0498286B1 (de) * 1991-02-02 1995-01-11 FRIEDRICH THEYSOHN GmbH Verfahren zur Erzeugung einer verschleissmindernden Schicht
DE4141317C1 (en) * 1991-02-02 1992-07-02 Friedrich Theysohn Gmbh, 3012 Langenhagen, De Prodn. of wear-reducing coating to reduce cracking and distortion - for screw surface in e.g. plastic extruder comprises introducing molybdenum@-contg. material into laser beam and depositing on steel body
US5198268A (en) * 1991-11-14 1993-03-30 Xaloy, Incorporated Method for preparing a feed screw for processing plastics
AT402943B (de) * 1995-10-04 1997-09-25 Engel Gmbh Maschbau Verfahren zur herstellung von verschleiss- und korrosionsgeschützten oberflächen auf plastifizierschnecken für spritzgiessmaschinen
US6486432B1 (en) 1999-11-23 2002-11-26 Spirex Method and laser cladding of plasticating barrels
EP1215033A1 (en) * 2000-12-12 2002-06-19 Paul N. Colby Method for laser cladding of plasticating barrels
US9168613B2 (en) 2010-10-22 2015-10-27 Paul T. Colby Vertical laser cladding system
KR20160036103A (ko) * 2012-02-24 2016-04-01 더 프록터 앤드 갬블 캄파니 얇은 벽 부품 성형 방법
CN104550955B (zh) * 2014-12-26 2017-03-08 浙江工业大学 一种用于螺杆激光组合制造的工艺方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH0568626U (ja) * 1992-02-24 1993-09-17 株式会社名機製作所 射出成形機のスクリュー

Also Published As

Publication number Publication date
DE3740916A1 (de) 1989-06-15

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Nguyen et al. High speed fusion weld bead defects
US4459062A (en) Clad metal joint closure
JPH01188319A (ja) プラスチツク加工装置用のスクリユおよび耐摩耗性層を被着させる方法
CN100409995C (zh) 一种胶焊连接方法
US5804792A (en) Gas tungsten arc welding flux
US4510171A (en) Clad metal joint closure
HUE015524T5 (en) Laser welding by oscillating the beam
JP4322664B2 (ja) 高温度材料の摩擦攪拌接合用アンビル
GB2270864A (en) Friction joining
WO2003018245A1 (en) Conductive heat seam welding
CN113231753B (zh) 一种异种金属电弧堆焊搅拌摩擦复合焊接方法
CN115673487A (zh) 一种钛-钢异种金属薄板低热输入断弧脉冲氩弧焊方法
Guo et al. A review of the application of laser processing for materials sheet joining
WO1990013391A2 (en) Joining method
US7052559B2 (en) Welding flux for use in arc-welding of stainless steels, method of welding stainless steel members using the welding flux
JP4337721B2 (ja) 高エネルギ密度ビーム溶接品、高エネルギ密度ビーム溶接方法、それに用いられる溶接補助装置
JP2704452B2 (ja) コーティング複合材の突合わせ接合方法及び該接合方法による長尺複合パイプの製造方法並びに金属精練用物質の搬送用パイプ
JP3434210B2 (ja) 溶射皮膜の処理方法
JP2731966B2 (ja) ＡｌまたはＡｌ合金表面の肉盛溶接方法
US7371994B2 (en) Buried arc welding of integrally backed square butt joints
JP4337722B2 (ja) 高エネルギ密度ビーム溶接品、高エネルギ密度ビーム溶接方法及び高エネルギ密度ビーム溶接用溶接補助装置
JP2906012B2 (ja) アルミニウム材あるいはその合金材の表面硬化方法
Saha et al. A review on Al-Al/Al-steel resistance spot welding technologies for light weight vehicles
TWI818433B (zh) 膜層結構與其製造方法
JPS6179783A (ja) 部材表面への黒鉛化層の形成方法