الشفرات الحلزونية: الاعتبارات الأساسية لاختيار المواد

خصائص المادة (الأهم!):

الكشطية: كمية وصلابة وشكل الجزيئات الصلبة (الرمل والحصى وبرادة المعادن وشظايا الزجاج والبلورات المعدنية) في المادة. كلما زادت الكشطية، زادت الحاجة إلى مواد ذات صلابة عالية ومقاومة عالية للتآكل (حديد الزهر عالي الكروم، فولاذ مقاوم للتآكل عالي الصلابة، طبقة لحام سميكة).

الاصطدامية: هل تحتوي المادة على مكونات كبيرة أو ثقيلة أو صلبة (مثل خام كبير الحجم أو مكونات معدنية أو نفايات بناء)؟ تتطلب الاصطدامية العالية مواد ذات متانة عالية (فولاذ المنغنيز العالي، فولاذ مقاوم للتآكل عالي المتانة مثل Hardox 450/500).

التآكلية: هل تحتوي المادة على الماء أو الأحماض أو القواعد أو الأملاح أو مواد كيميائية أكالة أخرى؟ يجب اختيار مواد مقاومة للتآكل (الفولاذ المقاوم للصدأ، درجات مقاومة التآكل من الفولاذ المقاوم للتآكل، البلاستيك الهندسي).

اللزوجة/الالتفافية: هل المادة سهلة الالتصاق (مثل الحمأة الرطبة أو الطين) أو الالتفاف (مثل الألياف أو الأكياس البلاستيكية)؟ يؤثر تشطيب سطح المادة إلى حد ما (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ المصقول، UHMWPE)، ولكن يتم حل المشكلة بشكل أساسي من خلال تصميم هيكل الشفرة.

درجة الحرارة: تتطلب المواد ذات درجة الحرارة العالية (مثل الخبث الساخن أو المواد المنصهرة) فولاذًا مقاومًا للحرارة أو سبائك خاصة (مثل الفولاذ المقاوم للصدأ 310).

ظروف التشغيل:

الحمل: حجم عزم الدوران والدفع وقوة الضغط التي يتم تحملها. تتطلب الأحمال العالية مواد ذات قوة عالية (فولاذ مقاوم للتآكل عالي الجودة).

السرعة: السرعات العالية تزيد من التآكل والحرارة.

بيئة التشغيل: داخلي/خارجي؟ درجة الحرارة؟ الرطوبة؟ هل هناك خطر انفجار (يتطلب تصميمًا مقاومًا للانفجار)؟ متطلبات درجة النظافة (درجة غذائية، GMP)؟

حجم وتصميم المعدات: تتطلب الشفرات الكبيرة والثقيلة مواد ذات متانة وقوة أعلى؛ قد تحد الهياكل المعقدة من اختيار المواد (مثل صعوبة الصب).

التكلفة والصيانة:

التكلفة الأولية: تكلفة حديد الزهر عالي الكروم والفولاذ عالي المنغنيز والفولاذ المقاوم للصدأ ومعالجة اللحام أعلى بكثير من الفولاذ العادي أو الفولاذ المقاوم للتآكل.

عمر الخدمة: على الرغم من أن المواد المقاومة للتآكل باهظة الثمن، إلا أنها تدوم طويلاً، وقد تكون أكثر اقتصادا على المدى الطويل (حساب تكلفة دورة الحياة LCC).

إمكانية الإصلاح: يمكن إصلاح الشفرات الملحومة في الموقع؛ عادة ما يمكن استبدال الشفرات المصبوبة بالكامل (حديد الزهر عالي الكروم) فقط؛ يمكن محاولة إصلاح أو استبدال شفرات ألواح الصلب المقاوم للتآكل بعد التآكل عن طريق اللحام.

سهولة الاستبدال: هل من السهل إزالة واستبدال الشفرات؟ تتطلب المواقع التي يصعب استبدالها مواد ذات عمر خدمة أطول.