Hélice helicoidal: Consideraciones clave para la selección de materiales

Características del material (¡Lo más importante!):

Abrasividad: Cantidad, dureza y forma de las partículas duras (arena, virutas de metal, residuos de vidrio, cristales minerales) en el material. Cuanto mayor sea la abrasividad, más se necesita un material de alta dureza y resistencia al desgaste (fundición de alto cromo, acero resistente al desgaste de alta dureza, capa de soldadura gruesa).

Impacto: ¿El material contiene componentes grandes, pesados o duros (como mineral grueso, componentes metálicos, residuos de construcción)? Si el impacto es fuerte, se necesita un material de alta tenacidad (acero al manganeso, acero resistente al desgaste de alta tenacidad como Hardox 450/500).

Corrosividad: ¿El material contiene agua, ácidos, álcalis, sales u otros productos químicos corrosivos? Es necesario seleccionar materiales resistentes a la corrosión (acero inoxidable, grados resistentes a la corrosión de acero resistente al desgaste, plásticos de ingeniería).

Viscosidad/Enredo: ¿El material es fácil de adherir (como lodo húmedo, arcilla) o enredar (como fibras, bolsas de plástico)? El acabado de la superficie del material tiene cierta influencia (como acero inoxidable pulido, UHMWPE), pero la solución principal radica en el diseño de la estructura de la hélice.

Temperatura: Los materiales de alta temperatura (como escoria caliente, material fundido) requieren acero resistente al calor o aleaciones especiales (como acero inoxidable 310).

Condiciones de trabajo:

Carga: Magnitud del par, empuje y presión de extrusión soportados. Las cargas elevadas requieren materiales de alta resistencia (acero resistente al desgaste de alta calidad).

Velocidad de rotación: Las altas velocidades de rotación exacerban el desgaste y la generación de calor.

Entorno operativo: ¿Interior/Exterior? ¿Temperatura? ¿Humedad? ¿Existe riesgo de explosión (se requiere un diseño a prueba de explosiones)? ¿Requisitos de grado de higiene (grado alimenticio, GMP)?

Tamaño y diseño del equipo: Las hélices grandes y de carga pesada requieren mayor tenacidad y resistencia del material; las estructuras complejas pueden limitar la selección del material (como la dificultad de fundición).

Costo y mantenimiento:

Costo inicial: El costo de la fundición de alto cromo, el acero al manganeso, el acero inoxidable y el tratamiento de soldadura es mucho mayor que el del acero ordinario o el acero resistente al desgaste.

Vida útil: Los materiales de alta resistencia al desgaste son caros, pero tienen una larga vida útil, lo que a largo plazo puede ser más económico (calcular el costo del ciclo de vida LCC).

Capacidad de reparación: Las hélices soldadas se pueden reparar en el sitio; las hélices de fundición integral (fundición de alto cromo) generalmente solo se pueden reemplazar; las hélices de placa de acero resistente al desgaste se pueden intentar reparar mediante soldadura o reemplazo después del desgaste.

Facilidad de reemplazo: ¿Es fácil desmontar y reemplazar la hélice? Las ubicaciones de reemplazo difíciles requieren materiales de mayor vida útil.