Estudo de Caso ZSK133 Tubos de Extrusão de Parafusos Gêmeos: Reparo ou Substituição?

Antecedentes do projeto ZSK133

O cliente opera umBarril de extrusora de parafusos duplos ZSK133A partir daí, a Comissão decidiu, em conformidade com o artigo 107.°, n.° 1, do Regulamento (CE) n.°desgaste interno do furofoi observado.
O cliente pretendia inicialmente restaurar o cano através de umsolução de reparaçãopara reduzir os custos e minimizar o tempo de inatividade.

O material original do cano éAço nitrado 38CrMoAlA, um material convencional amplamente utilizado em barris de extrusão de dois parafusos.

Avaliação técnica: É o revestimento a laser um método de reparação adequado?

Em vez de fornecer uma resposta imediata sim ou não, conduzimos umaAvaliação sistemática de engenhariabaseadoCaracterísticas dos materiais, segurança estrutural e viabilidade económica.

No caso dos barris de aço nitrado, a resistência ao desgaste decorre principalmente dacamada superficial nitrada.
Uma vez que o desgaste excede a profundidade nitridada efetiva, a função original resistente ao desgaste é em grande parte perdida.

Sereparação de revestimentos a laseré considerado,pré-perfuração (aumento do diâmetro)é obrigatório para remover a camada nitrada danificada e assegurar uma ligação metalúrgica adequada da camada de revestimento.

Para oTamanho do barril ZSK133, a espessura da parede remanescente é um fator limitante crítico.

Após a pré-perfuração e o revestimento a laser, a espessura efetiva da parede seria ainda mais reduzida, introduzindo múltiplos riscos:

• Aumento do risco de usinagem durante o alargamento do diâmetro
• Risco de tensão térmica durante o revestimento a laser
• Maior sensibilidade à deformação durante o pós-máquina

Com base tanto no cálculo como na experiência de campo, a probabilidade dedistorção, rachaduras ou até mesmo desmontagem durante a reparaçãoA taxa de mortalidade foi avaliada como relativamente elevada.

Para além do risco técnico, avaliámos o riscoEficiência económica globalde reparação versus substituição.

A reparação de revestimentos a laser inclui:

• Preperguntando e usinando de precisão
• Custos do material de revestimento e do processamento a laser
• Gestão da influência térmica e pós-tratamento

A fabricação de um novo barril de aço nitrado oferece:

• Processo de fabrico totalmente controlado
• Desempenho e vida útil previsíveis
• Eliminação da incerteza relativa à reparação

A nossa avaliação mostrou que oO custo total da reparação foi próximo do custo de produção de um novo barril nitrado, mas com um risco técnico significativamente mais elevado.

Recomendação final: substituição em vez de reparação (barril de aço nitrado)

Com base na avaliação global, aconselhamos o cliente aAbandonar a opção de reparação de revestimento a lasere prosseguir comFabricação de um novo barril de aço nitrado.

Esta recomendação baseou-se mais em princípios de engenharia do que em preferências de vendas:

• A segurança estrutural tem prioridade sobre a redução de custos a curto prazo
• O desempenho previsível é superior aos resultados incertos da reparação
• Para barris de grande diâmetro,a espessura da parede restante é o fator decisivopara a viabilidade da reparação

O cliente aceitou esta recomendação e evitou com êxito uma eventual falha relacionada com a reparação e riscos desnecessários.

Nem todos os barris são adequados para reparação.
Nem todas as condições de desgaste justificam o revestimento a laser.

ParaBarris de extrusão de aço nitrado, a decisão de reparação deve basear-se:

• Espessura da parede restante
• Controlabilidade e risco dos processos
• A verdadeira eficácia dos custos

O bom julgamento da engenharia é muitas vezes mais importante do que a própria tecnologia de reparação.