Hartmetall-Verschleißplatten im Vergleich zu Keramikplatten in Zentrifugen: Schlagfestigkeit, Haftung und Gebrauchstauglichkeit

Zentrifugenplatten aus WolframcarbidKeramische Fliesen sind im Allgemeinen die robustere Wahl, wenn ein Dekanter sowohl Stößen als auch Abrieb ausgesetzt ist, insbesondere im Bereich der Beschleunigerzone, der Vorderkanten der Förderschnecke und der Feststoffaustragszonen. Sie können auf größeren Flächen, die von gleichmäßigem Gleitabrieb und relativ geringen Stößen dominiert werden, sehr effektiv sein.

Die Materialbezeichnung allein sagt jedoch nichts über die Zuverlässigkeit aus. Verbundkonstruktion, Fliesengeometrie, Kantenschutz, Chemikalienbeständigkeit und die geplante Reparaturmethode können ebenso wichtig sein wie die Härte.

Unsere Ansicht ist einfach: Der beste Verschleißschutz für Dekanterzentrifugen ist oft ein zonenspezifisches System, nicht eine Maschine, die überall mit dem gleichen Material ausgekleidet ist.

Warum „Hartmetall vs. Keramik“ eine unvollständige Frage ist

Käufer stellen sich oft zunächst eine berechtigte Frage: Welches Material ist langlebiger? Das Problem ist, dass „Hartmetall“ und „Keramik“ Materialfamilien und keine einheitlichen Spezifikationen darstellen.

Die Leistungsfähigkeit von Hartmetall ändert sich mit Wolframcarbid Korngröße, Bindemittelanteil, Bindemittelzusammensetzung, Dichte und Restdefekte. „Keramik“ kann sich auf Aluminiumoxid, zirkonoxidverstärktes Aluminiumoxid, Siliciumcarbid, eine andere technische Keramik oder sogar eine mit Keramik gefüllte Polymer-Reparaturmasse beziehen.

Diese Unterscheidung ist wichtig. Harte Aluminiumoxidfliesen, gehärtete Keramikfliesen und kalt aufgetragene Keramik-Epoxidharze werden zwar alle als „Keramikschutz“ bezeichnet, verhalten sich aber unter Belastung durch Stöße, Temperaturwechsel, Chemikalien und Reparaturen unterschiedlich. Dasselbe gilt für Hartmetallsorten. Untersuchungen an Hartmetallen auf WC-Basis zeigen, dass der Bindemittelgehalt und die Kornstruktur des Karbids entscheidend für das Verhältnis von Härte zu Zähigkeit sind.

Deshalb sind wir vorsichtig, wenn jemand Härtewerte aus verschiedenen Katalogen vergleicht und einen Sieger kürt. Eine Zentrifuge unterzieht keine Fliese einem Härtetest. Sie setzt eine installierte Baugruppe bewegten Feststoffen, Vibrationen, unterschiedlichen Rotationsgeschwindigkeiten, der Zusammensetzung des Fluids, wechselnden Förderbedingungen und wiederholten Stillständen aus.

Unser vierschichtiges Zuverlässigkeitsmodell

Wir sind der Ansicht, dass ein Zentrifugenverschleißsystem anhand von vier Kriterien beurteilt werden sollte. Wird ein Kriterium außer Acht gelassen, kann selbst das härteste Bauteil die falsche Wahl sein.

1. Verschleißmechanismus:Ist die vorherrschende Schadensart Gleitabrieb, Partikelaufprall, Erosion, Korrosion oder eine Kombination davon?

2. Bekleidungsmaterial:Besitzt die Hartmetallsorte oder die Keramiksorte das richtige Härte-Zähigkeits-Verhältnis für diesen Mechanismus?

3. Aufbewahrungsschnittstelle:Bleibt die Löt-, Klebe-, Trägerplatten-, mechanische Halte- oder Schweißverbindung intakt?

4. Wartungsmodell:Ist das Teil für eine kontrollierte Werkstattüberholung, einen planmäßigen Fliesenaustausch oder eine schnelle Reparatur vor Ort vorgesehen?

Flottweg führt Keramik und Wolfram auf HartmetallfliesenHartauftragung, Sprühbeschichtungen und andere Auskleidungen werden als separate Schutzoptionen beschrieben, während GEA anwendungsspezifische Kombinationen aus Hartmetallplattierung, Fliesen, Keramik, Beschichtungen und Spezialstählen erläutert. Diese Vorgehensweise der Erstausrüster stützt die praktische Schlussfolgerung: Der Verschleißschutz sollte an die jeweiligen Einsatzbedingungen angepasst und nicht als universelles Material gewählt werden.

Hartmetall-Verschleißplatten vs. Keramikfliesen: Ein einfacher Vergleich

1. Schlagfestigkeit: Warum Härte allein nicht ausreicht

Die Härte beschreibt, wie gut ein Material Kratzern oder Durchdringungen widersteht. Sie erklärt jedoch nicht vollständig, wie gut das Material einen plötzlichen Aufprall übersteht.

Dieser Unterschied ist in einer Zentrifuge von Bedeutung. Feine Partikel können einen stetigen Abrieb verursachen, während größere Partikel, Fremdkörper oder plötzliche Änderungen im Aufgabematerial Stöße hervorrufen können.

Hartmetall eignet sich in der Regel besser für diese Kombination, da sein metallisches Bindemittel dem Material eine höhere Festigkeit verleiht als einer herkömmlichen Keramikfliese.

Keramische Fliesen eignen sich weiterhin hervorragend, solange die Strömung stabil ist und die Partikel hauptsächlich über die Oberfläche gleiten. Probleme treten eher auf, wenn Partikel direkt auf eine Fliesenkante treffen oder die Fliese nicht vollständig gestützt wird.

Langsun Carbide empfiehlt daher nicht, eine Fliese allein anhand ihrer Härtewerte auszuwählen. Wir möchten zunächst verstehen, wie das Originalteil versagt hat.

Zum Beispiel:

● Eine glatt abgenutzte Oberfläche deutet in der Regel auf Gleitabrieb hin.

● Abgebrochene Ecken können auf einen Aufprall oder eine mangelhafte Kantenunterstützung hinweisen.

● Eine fehlende Fliese kann auf ein Problem mit der Verklebung oder der Installation hinweisen.

● Abnutzungsspuren unterhalb der Fliesen können darauf hindeuten, dass Partikel oder Flüssigkeit in die Fuge eingedrungen sind.

Das Erscheinungsbild des defekten Teils gibt Käufern oft einen nützlichen Hinweis darauf, was geändert werden muss.

2. Haftung: Auch eine gute Fliese kann versagen, wenn sie schlecht befestigt ist.

Einer der am meisten übersehenen Aspekte vonDekanterzentrifugen-Verschleißschutzist die Fuge zwischen der Fliese und dem darunter liegenden Metall.

Eine Fliese kann eine ausgezeichnete Verschleißfestigkeit aufweisen, doch dieser Vorteil geht verloren, wenn die Fliese sich lockert oder abfällt.

Wie Hartmetallplättchen üblicherweise befestigt werden

Hartmetallplättchen werden häufig auf eine Stahlunterlage gelötet. Beim Hartlöten wird eine Metalllegierung verwendet, um das Hartmetall und den Stahl miteinander zu verbinden.

Eine zuverlässige Lötverbindung hängt ab von:

● Reinigen Sie Hartmetall- und Stahloberflächen

● Eine geeignete Lötlegierung

● Ein kontrollierter Spalt zwischen dem Hartmetall und dem Stahl

● Guter Kontakt über die gesamte Gelenkfläche

● Angemessene Heizung und Kühlung

● Prüfung auf Hohlräume oder Schwachstellen

Bei Langsun Carbide betrachten wir das Unterlegen und Löten als Teil des Verschleißprozesses und nicht als nebensächliche Details. Ein Käufer sollte nach der kompletten Baugruppe fragen und nicht nur nach der Hartmetallsorte.

Wie Keramikfliesen üblicherweise befestigt werden

Keramische Fliesen werden oft mit Industrieklebstoffen, mechanischen Befestigungsmitteln oder speziell dafür entwickelten Platten befestigt.

Klebstoffsysteme können gut funktionieren, ihre Leistungsfähigkeit hängt jedoch stark von der Oberflächenvorbereitung und Aushärtung ab. Öl, Feuchtigkeit, Staub, niedrige Temperaturen oder eine unzureichende Aushärtungszeit können die Haftung beeinträchtigen.

Käufer sollten Folgendes bestätigen:

● Welcher Klebstoff wird verwendet?

● Ob es mit der Prozessflüssigkeit kompatibel ist

● Seine Temperaturgrenze

● Wie lange muss es vor der Operation aushärten?

● Wie die Metalloberfläche vorbereitet werden muss

Der entscheidende Punkt ist einfach: Fliese und Verklebungsmethode müssen gemeinsam ausgewählt werden.

3. Wartungsfreundlichkeit: Wie einfach lässt sich der Verschleißschutz reparieren?

Verschleißfestigkeit ist wichtig, aber auch Ausfallzeiten verursachen Kosten.

Wenn eine Zentrifuge angehalten wird, muss das Wartungsteam wissen, ob der beschädigte Bereich schnell repariert werden kann oder ob die gesamte Baugruppe ausgebaut werden muss.

Hartmetallplättchen werden häufig als kontrollierte, austauschbare Verschleißteile geliefert. Dies gewährleistet eine zuverlässige Positionierung und wiederholbare Qualität, der Austausch kann jedoch Werkstattausrüstung oder ein vorbereitetes Ersatzteil erfordern.

Manche Keramikfliesen und keramikgefüllte Reparaturmaterialien können vor Ort verarbeitet werden. Dies kann bei großen Flächen oder kleineren Ausbesserungen sinnvoll sein. Die Reparatur erfordert jedoch weiterhin eine gründliche Reinigung, das korrekte Anmischen des Materials und eine ausreichende Aushärtezeit.

Wir bei Langsun Carbide sind der Ansicht, dass die Wartungsfreundlichkeit vor dem Kauf des Verschleißteils und nicht erst nach dessen Ausfall berücksichtigt werden sollte.

Käufer sollten fragen:

● Kann die beschädigte Fliese einzeln ausgetauscht werden?

● Kann die Reparatur vor Ort beim Kunden durchgeführt werden?

● Muss das Teil an eine Fachwerkstatt zurückgeschickt werden?

● Wie lange dauert die Aushärtung?

● Muss die rotierende Baugruppe nach der Reparatur ausgewuchtet werden?

● Sind Ersatzteile vor dem nächsten Stillstand verfügbar?

Die Langsun Carbide-Ansicht: Wählen Sie den Fehler, den Sie kontrollieren können

Kein Verschleißmaterial hält ewig. Sinnvoller ist es, ein System auszuwählen, das sich langsam abnutzt, fest sitzt und planmäßig repariert werden kann.

Wir sind der Ansicht, dass der beste Verschleißschutz nicht immer durch das Material mit der höchsten Härte gewährleistet wird. Entscheidend ist das System, das dem Kunden die vorhersehbarste Lebensdauer und das geringste Risiko unerwarteter Ausfälle bietet.

Aus diesem Grund betrachtet Langsun Carbide den gesamten Betriebszustand:

● Art und Größe der Partikel

● Der Bereich, in dem der Verschleiß am stärksten ist

● Ob ein Aufprall vorliegt

● Die Prozessflüssigkeit und Reinigungschemikalien

● Die Arbeitstemperatur

● Die aktuelle Klebe- oder Befestigungsmethode

● Der Wartungsplan des Kunden

Dieser Ansatz kann zu einer Carbidlösung, einer Keramiklösung oder einer Kombination aus beidem führen.

Häufig gestellte Fragen

Sind Hartmetallfliesen immer besser als Keramikfliesen?

Nein. Hartmetall ist oft besser geeignet für Bereiche mit starker Stoßbelastung und konzentriertem Verschleiß. Keramikfliesen können dort wirksam sein, wo das Hauptproblem in stetigem Gleitabrieb über eine große Fläche besteht.

Warum fallen Hartmetallplättchen manchmal ab?

Mögliche Ursachen sind mangelhaftes Löten, Hohlräume innerhalb der Verbindung, Verunreinigungen, Korrosion, eine ungeeignete Unterlage, schlechte Passform oder Betriebsbedingungen, die bei der ursprünglichen Konstruktion nicht berücksichtigt wurden.

Welches Material eignet sich besser für einen Feststoffabflussbereich?

Hartmetall wird oft bevorzugt, da in den Austrittsbereichen hohe Feststoffkonzentrationen, schnelle Partikelbewegungen, Stöße und starker lokaler Verschleiß auftreten können.

Können Hartmetall und Keramik in derselben Zentrifuge verwendet werden?

Ja. Eine kombinierte Konstruktion kann Hartmetall in Bereichen mit starker Belastung und Keramikschutz auf großen, hauptsächlich gleitempfindlichen Oberflächen einsetzen.

Abschluss

Die Wahl zwischenWolframcarbid-ZentrifugenplattenBei Keramikfliesen sollte man sich nicht allein auf die Härte verlassen.

Hartmetall eignet sich im Allgemeinen besser für Bereiche, in denen Stöße, Kantenbelastung und starker lokaler Abrieb auftreten. Keramikfliesen können wirksam sein, wenn ein gleichmäßiger Gleitverschleiß eine große Fläche betrifft und starke Stöße nur begrenzt auftreten.

Verklebung und Pflege sind genauso wichtig wie das Fliesenmaterial selbst. Eine robuste Fliese mit einer schwachen Fuge bietet keinen zuverlässigen Schutz vor Verschleiß.

Langsun Carbide empfiehlt die AuswahlDekanterzentrifugen-Verschleißschutzdurch Untersuchung des tatsächlichen Verschleißorts, des Erscheinungsbilds des Schadens, der Betriebsbedingungen und des Reparaturplans.

Die beste Lösung könnte Hartmetall, Keramik oder eine Kombination aus beidem sein. Entscheidend ist, dass das gewählte System in der realen Betriebsumgebung des Kunden zuverlässig funktioniert.

Author | Allen

Allen ist Internationaler Marketingdirektor bei NINGBO LANGSUN TUNGSTEN CARBIDE CO., LTD. Er verfügt über mehr als 5 Jahre Erfahrung im Bereich industrieller Verschleißteile und Anwendungen von WolframcarbidEr arbeitet mit Kunden in den Bereichen Öl und Gas, Ventil- und Durchflussregelung, Metallverarbeitung, chemische Verarbeitung, Pumpen, Oberflächenbehandlung, Bergbau und Mineralverarbeitung zusammen.

Sein Schwerpunkt liegt darauf, OEMs, Geräteherstellern, Ingenieurbüros und Beschaffungsteams bei der Auswahl zuverlässiger Wolframkarbid-Verschleißteile zu helfen, basierend auf realen Arbeitsbedingungen, Materialeigenschaften, Herstellbarkeit und Qualitätskontrollanforderungen.

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Referenzen

● Flottweg, „Verschleißschutz von Flottweg“.

● GEA, Zentrifugen und Dekanter in Mineralien- und BergbauprozessenDie

● Kennametal, „Trennungslösungen: Zentrifugenkacheln“.

● Kennametal, „Scan einer Lötverbindungsanalyse“.

● ASTM International, ASTM G65, Standard Test Method for Measuring Abrasion Using the Dry Sand/Rubber Wheel Apparatus.

● CeramTec, Materialinformationen für Aluminiumoxid und zirkonverstärktes Aluminiumoxid.