новости компании о Как выбрать материал для ножа для гранулирующего устройства?

Материал ножей для грануляторов является ключевым фактором, определяющим эффективность гранулирования, срок службы инструмента и общие производственные затраты. В настоящее время основными материалами для ножей грануляторов на рынке являются твердый сплав на основе карбида вольфрама, быстрорежущая сталь (HSS) и керамика. Различные материалы значительно различаются по твердости, износостойкости, ударопрочности и стоимости и подходят для различных материалов (пластик, резина, биомасса и т. д.) и условий работы. Слепой выбор либо приводит к частому износу инструмента, увеличению затрат из-за простоя для замены ножей, либо к потерям от чрезмерных инвестиций в высококачественные материалы. В этой статье представлено подробное сравнение основных характеристик, применимых сценариев и общей экономической эффективности трех материалов с использованием простого языка и понятных таблиц, помогающее отраслевым специалистам точно выбирать материалы в соответствии со своими потребностями (тип материала, производительность, бюджет) и находить оптимальный баланс между эффективностью и стоимостью.

Прежде чем сравнивать экономическую эффективность, давайте кратко рассмотрим основные состав и характеристики трех материалов, чтобы заложить основу для последующего выбора:

• Основной состав: Состоит из карбида вольфрама (WC) в качестве твердой фазы и кобальта (Co) в качестве связующей фазы, спеченных методом порошковой металлургии (распространенные марки: YG6, YG8, YG12);
• Основные характеристики: Чрезвычайно высокая твердость (HRA≥90, эквивалентно HRC68-72), самая высокая износостойкость среди трех материалов и средняя ударопрочность (оптимизируется путем регулировки содержания кобальта);
• Ключевые особенности: Подходит для тяжелых условий работы с высокой абразивностью и примесями, длительный срок службы и снижение частоты замены ножей, но относительно высокая стоимость одного ножа.

• Основной состав: Легированная инструментальная сталь (содержащая такие элементы, как вольфрам, молибден, хром и ванадий), распространенные модели: W18Cr4V, W6Mo5Cr4V2;
• Основные характеристики: Средняя твердость (HRC62-65), хорошая прочность, высокая ударопрочность и средняя износостойкость;
• Ключевые особенности: Простая технология обработки, низкая стоимость одного ножа, подходит для гранулирования обычных мягких материалов, но быстрый износ и требуется частая замена ножей.

• Основной состав: Спекается с оксидом алюминия (Al₂O₃) или нитридом кремния (Si₃N₄) в качестве матрицы, дополненной небольшим количеством добавок;
• Основные характеристики: Чрезвычайно высокая твердость (HRA≥92, выше, чем у твердого сплава), высокая износостойкость, устойчивость к высоким температурам (способность выдерживать температуры выше 800 ℃), но чрезвычайно низкая ударопрочность (высокая хрупкость);
• Ключевые особенности: Подходит для особых условий работы без примесей, высокой скорости вращения и высокой температуры, стоимость одного ножа между HSS и твердым сплавом, но подвержен сколам и требует высокого обслуживания.

Ниже приводится подробное сравнение основных характеристик, затрат и применимых сценариев трех материалов. «Относительные значения» основаны на HSS (установлено значение 1) для наглядности:

• Логика расчета совокупной стоимости: Совокупная стоимость = (стоимость одного ножа ÷ срок службы) + потери от простоя при замене ножа. Хотя твердый сплав имеет более высокую стоимость единицы, его длительный срок службы и меньшее количество замен приводят к самой низкой долгосрочной совокупной стоимости;
• «Регулируемость» твердого сплава: Регулируя содержание кобальта (YG6 с низким содержанием кобальта для износостойкости, YG12 с высоким содержанием кобальта для ударопрочности), его можно адаптировать к различным условиям работы, что еще больше повышает экономическую эффективность;
• «Особая ценность» керамики: Это единственный выбор для высокотемпературных (например, >500 ℃) или сценариев «отсутствия металлического загрязнения» (например, гранулирование медицинских материалов).

• Применимые сценарии: Переработанный пластик (содержащий песчинки, металлический мусор), биомасса (солома, рисовая шелуха, содержащая кремний), отработанная резина (содержащая стальную проволоку, волокна), твердый пластик (нейлон, твердые материалы ABS);
• Логика выбора: Эти материалы вызывают сильный износ инструмента. HSS требует замены каждые 1-2 недели, а потери от простоя намного превышают стоимость одного ножа; керамика подвержена сколам от ударов примесей; высокая износостойкость и средняя ударопрочность твердого сплава позволяют стабильно использовать его в течение 1-3 месяцев, что приводит к самой низкой совокупной стоимости.
• Рекомендуемые марки твердого сплава: YG10/YG12 (высокое содержание кобальта, ударопрочный) для материалов, богатых примесями; YG6/YG8 (низкое содержание кобальта, более износостойкий) для чистых твердых материалов.

• Применимые сценарии: Новый мягкий пластик (пленка PE/PP, мягкий ПВХ), мягкая резина (новый материал из натурального каучука), гранулирование с низкой производительностью (ежедневная производительность <5 тонн);
• Логика выбора: Эти материалы вызывают минимальный износ, и износостойкости HSS достаточно. При стоимости единицы всего 1/5-1/8 от стоимости твердого сплава он подходит для мелкомасштабного производства с ограниченным бюджетом и низкой чувствительностью к потерям от простоя.
• Примечания: Подготовьте несколько запасных ножей, чтобы избежать задержек производства во время замены; регулярно затачивайте режущую кромку, чтобы продлить время однократного использования.

• Применимые сценарии: Высокотемпературное гранулирование (например, гранулирование инженерного пластика, температура материала >300 ℃), прецизионное гранулирование без примесей (например, медицинский силикон, пластик высокой чистоты), условия работы без ударов (например, кольцевая гранулятор, низкая скорость вращения);
• Логика выбора: Высокая термостойкость и сверхвысокая твердость керамики отвечают особым потребностям, а их безметаллическая природа подходит для сценариев, требующих высокой чистоты материала; однако материалы должны быть без примесей, чтобы избежать сколов от ударов.
• Рекомендации по использованию: Используйте эластичные держатели инструмента для смягчения ударов и избегайте столкновения инструмента во время работы без нагрузки.

1. Слепое стремление к «наивысшей твердости»: Предполагая, что керамика является лучшей из-за ее наивысшей твердости, игнорируя ее плохую ударопрочность. При использовании для материалов, содержащих примеси, они могут сколоться через 1-2 дня, что приведет к увеличению затрат;
2. Ориентация только на стоимость единицы: Выбор HSS, потому что он самый дешевый, но пренебрежение потерями от простоя из-за частых замен (например, для гранулирования переработанного пластика с ежедневной производительностью 10 тонн, каждая замена ножа вызывает 2-3 часа простоя, что эквивалентно тысячам юаней убытков);
3. Твердый сплав «чем дороже, тем лучше»: Слепой выбор высококачественного твердого сплава с высоким содержанием кобальта и мелким зерном для обычных мягких материалов, что приводит к избыточной производительности и ненужным инвестициям;
4. Игнорирование адаптируемости к условиям работы: Выбор керамики для условий работы, подверженных ударам (например, плоскоматричные грануляторы) или HSS для условий работы, содержащих примеси, что приводит к чрезвычайно короткому сроку службы инструмента.

В качестве примера возьмем «гранулирование переработанного пластика (ежедневная производительность 10 тонн, содержащего небольшое количество примесей)» и сравним годовые эксплуатационные расходы трех материалов (исходя из 300 рабочих дней в году):

Вывод: В этом сценарии годовая совокупная стоимость твердого сплава составляет всего 22% от HSS и 35% от керамики, что демонстрирует значительные преимущества в экономической эффективности.

Не существует «абсолютно лучшего» материала для ножей гранулятора, есть только «наиболее подходящий»:

• Условия работы с высокой абразивностью, содержащие примеси, с высокой производительностью → Твердый сплав на основе карбида вольфрама (наивысшая совокупная экономическая эффективность);
• Обычные мягкие материалы, низкая производительность, ограниченный бюджет → Быстрорежущая сталь (экономично и практично);
• Высокая температура, отсутствие примесей, прецизионное гранулирование → Керамика (эксклюзивно для особых потребностей).

Как специалист по твердосплавной промышленности, мы рекомендуем отдавать предпочтение ножам гранулятора из твердого сплава для сценариев среднего и высокого класса с высокой производительностью. Они не только помогают клиентам сократить частоту замены ножей и повысить эффективность, но и могут быть дополнительно адаптированы к различным материалам (например, высокое содержание кобальта для ударопрочности, низкое содержание кобальта для износостойкости) путем регулировки содержания кобальта в твердом сплаве и структуры режущей кромки, максимизируя экономическую эффективность.

Если вам нужны индивидуальные решения для ножей гранулятора из твердого сплава на основе конкретных типов материалов (например, биомасса, отработанная резина), параметров гранулятора или требований к производительности, свяжитесь с нами для получения точных рекомендаций по выбору, чтобы помочь сбалансировать эффективность производства и совокупные затраты!