Cánh xoắn ốc: Các yếu tố cốt lõi cần xem xét khi lựa chọn vật liệu

Đặc tính vật liệu (Quan trọng nhất!):

Tính mài mòn: Hàm lượng, độ cứng và hình dạng của các hạt cứng (cát, dăm kim loại, mảnh thủy tinh, tinh thể khoáng) trong vật liệu. Tính mài mòn càng cao, càng cần vật liệu có độ cứng và khả năng chống mài mòn cao (gang đúc crom cao, thép chống mài mòn độ cứng cao, lớp hàn đắp dày).

Tính va đập: Vật liệu có chứa các thành phần lớn, nặng hoặc cứng (như quặng lớn, cấu kiện kim loại, phế thải xây dựng) không? Tính va đập cao cần vật liệu có độ dẻo dai cao (thép mangan cao, thép chống mài mòn độ dẻo dai cao như Hardox 450/500).

Tính ăn mòn: Vật liệu có chứa nước, axit, bazơ, muối hoặc các hóa chất ăn mòn khác không? Cần chọn vật liệu chống ăn mòn (thép không gỉ, mác thép chống mài mòn có khả năng chống ăn mòn, nhựa kỹ thuật).

Độ dính/khả năng quấn: Vật liệu có dễ bị dính (như bùn ướt, đất sét) hoặc quấn (như sợi, túi nhựa) không? Độ nhẵn bề mặt vật liệu có ảnh hưởng nhất định (như thép không gỉ được đánh bóng, UHMWPE), nhưng chủ yếu được giải quyết bằng thiết kế cấu trúc cánh.

Nhiệt độ: Vật liệu nhiệt độ cao (như xỉ nóng, vật liệu nóng chảy) cần thép chịu nhiệt hoặc hợp kim đặc biệt (như thép không gỉ 310).

Điều kiện làm việc:

Tải trọng: Mức độ mô-men xoắn, lực đẩy, lực ép phải chịu. Tải trọng cao cần vật liệu có độ bền cao (thép chống mài mòn cấp cao).

Tốc độ quay: Tốc độ quay cao làm tăng thêm sự mài mòn và sinh nhiệt.

Môi trường vận hành: Trong nhà/ngoài trời? Nhiệt độ? Độ ẩm? Có nguy cơ cháy nổ (cần thiết kế chống cháy nổ) không? Yêu cầu về cấp vệ sinh (cấp thực phẩm, GMP)?

Kích thước và thiết kế thiết bị: Cánh lớn, chịu tải nặng đòi hỏi độ dẻo dai và độ bền của vật liệu cao hơn; cấu trúc phức tạp có thể hạn chế lựa chọn vật liệu (như độ khó của đúc).

Chi phí và bảo trì:

Chi phí ban đầu: Chi phí của gang đúc crom cao, thép mangan cao, thép không gỉ, xử lý hàn đắp cao hơn nhiều so với thép thông thường hoặc thép chống mài mòn.

Tuổi thọ sử dụng: Vật liệu chống mài mòn cao tuy đắt nhưng có tuổi thọ dài, về lâu dài có thể kinh tế hơn (tính toán chi phí vòng đời LCC).

Khả năng sửa chữa: Cánh hàn đắp có thể được sửa chữa tại chỗ; cánh đúc nguyên khối (gang đúc crom cao) thường chỉ có thể thay thế; cánh thép tấm chống mài mòn có thể thử hàn đắp sửa chữa hoặc thay thế sau khi bị mòn.

Tính dễ thay thế: Cánh có dễ tháo rời và thay thế không? Vị trí khó thay thế càng cần vật liệu có tuổi thọ cao hơn.