在正常使用中，当挤出机产量开始明显下降时，表示螺杆和机筒的磨损已经比较严重，操作工和管理人员要密切注意挤出机的运转状态。一般挤出机产量下降的速度会很快，在很短的时间内，就会明显地减少产量。此时，应该考虑停机并拆卸螺杆，经过检查和测量，确定螺杆与机筒的磨损是否已经比较严重，间隙是否已经过大。如果间隙已经超过设计值的2～3倍，就应该考虑更换或者修复螺杆。

优先考虑更换或者修复螺杆而不是更换机筒，是由于螺杆外圆要比机筒内孔加工容易。具体的做法是先根据机筒磨损的情况，决定是否还值得对机筒内孔进行珩磨等光整加工，一般在机筒磨损不超过0.5mm时，可以考虑进行光整加工；加工完毕后，准确测量机筒内孔的实际尺寸作为加工螺杆的依据。

如果机筒磨损严重，要考虑更换机筒。由于通常机筒严重磨损发生在加料段以及均化段，而在加料段，机筒一般有衬套（料斗座衬套），故只需要更换该衬套就可以了；对均化段的修复，最经济的方式也是做一个衬套换上去。要求这两个衬套的内孔尺寸，要和整个机筒光整加工后的尺寸一致。如果严重磨损发生在压缩段，那就只有考虑更换机筒了。

对机筒的修复完成后，得出修复后机筒内孔的实际尺寸，再根据标准JB/T8061—1996《单螺杆塑料挤出机》中规定的间隙，确定新螺杆的外径尺寸和公差，作出零件图加工螺杆。这种做法被称为“扩大法”，即更换后的螺杆直径要比原来的标准尺寸大，并且可以不是整数。但是由于不会对挤出机本身或者挤出过程产生不良影响，因此尽管会造成挤出机之间螺杆不能互换，这种“扩大法”还是被广泛采用。

如果螺杆还有修复的价值，可以首先考虑采用镀硬铬的方式修复。螺杆镀铬在历史上曾经是提高螺杆和机筒耐磨性能的重要手段。镀铬层有很高的硬度（65～70HRC），具有很好的耐磨性能和耐蚀性能。但是，由于镀铬层容易脱落，并且是越厚越容易脱落，因此一般镀铬层的厚度只有0.05～0.25mm。所以，用镀铬的方法来修复螺杆，只能在磨损不太严重的情况下采用。

近年来由于“双金属”技术的发展，价格逐渐趋向合理，并且“双金属”与氮化钢比较，在耐磨性能和耐腐蚀性能上有明显优势，一般的说法是：“X-ALLOY”合金层的耐磨性能要比氮化钢提高16倍；“双金属”修复层的厚度可以达到1～2mm，完全能够满足严重磨损时修复的需要。因此采用“双金属”修复的方式越来越多，图6-2所示为全宽度和镶嵌方式。但是应该注意：使用双金属修复螺杆以后，如果机筒仍然是氮化钢的，会造成机筒更快的磨损。为了在用“双金属”修复螺杆后的使用中减少磨损，可以在修复中对螺棱作一些技术处理，如阶梯式螺棱或斜螺棱结构（图6-3）。

图6-2 “双金属”修复的方式

图6-4是用“双金属”修复螺杆的过程示意图。

用“双金属”修复螺杆的修理过程如下：

1）拆下螺杆头，安装上工艺堵头，找好螺杆的同心度，打好顶尖孔，校正螺杆直线度。

2）抛光螺杆，仔细去除磨损或者腐蚀的痕迹。

3）装上磨头，磨削螺棱外圆，达到下道工序需要的尺寸。

4）在螺棱外圆堆焊所选择的“双金属”，厚度要达到2～3mm。

5）粗磨螺棱外圆，并检查螺杆直线度。

6）磨削螺棱侧面。

7）抛光螺杆。

8）如果需要，对螺纹底面镀硬铬。

9）抛光螺杆，并磨削螺棱外圆至最终要求的尺寸。

10）检查，准备安装螺杆。

图6-3 修复中对螺棱的技术处理

图6-4 用“双金属”修复螺杆的过程示意图

修复螺杆更多是采用更换新螺杆的方式，新螺杆最常用的材料仍然是氮化钢，在本书第1章“1.2.1螺杆和机筒”中已经有介绍。表6-9中列出各国常用的氮化钢牌号。

表6-9 各国常用的氮化钢牌号(www.daowen.com)

更换新螺杆可以根据螺杆以往的使用情况和螺杆设计上最新的成就，在新螺杆结构上作出改进。当然，也可以采用“双金属”螺杆，但是可能费用会要高一些。

用于螺杆的双金属有许多不同的品种，一般常用的是镍基的铬铁硅硼合金（称为Colmonoy合金），或者用钴基的铬钨合金（称为Stellite合金）。表6-10是这两种合金不同牌号的硬度值。

表6-10 不同牌号Colmonoy合金和Stellite合金的硬度值

用于机筒的双金属同样有许多不同的品种，一般常用的是X-ALLOY合金系列，是铁铬硼合金，还有Brux合金，是镍钴合金。表6-11是这两种合金不同牌号的硬度值。

表6-11 不同牌号X-ALLOY合金和Brux合金的硬度值

螺杆、机筒材料的选择不是越硬越好，应该有合理的组合。表6-12列出了几种螺杆、机筒采用不同材料的组合，其综合性能从左向右依次下降。

表6-12 螺杆、机筒不同表面材料组合的举例

注：渗碳钢4620、渗氮钢6470、渗氮钢135M都是美国牌号。

表6-13是世界著名的双螺杆制造商——德国科倍隆公司（CWP，Coperion Wemer&Pfleiderer）对氮化钢和不同品种双金属的耐磨性和耐蚀性能的评价表。

表6-13 科倍隆公司（CWP）对氮化钢和双金属的耐磨性和耐蚀性能评价表

注：“*”号越多表示性能越好。

氮化钢材质的螺杆、机筒，正常使用的寿命应该在5～6年，基本和挤出机整体的寿命相当。提前磨损的主要原因是在所使用的原料中，加入了较大比例的无机填料。无机填料会加速螺杆、机筒的磨损。在无机填料高填充状态下，螺杆、机筒的寿命有时只有10～12个月。当然金属异物意外进入机筒，也会造成非正常的磨损。而大量使用不洁净的回收料或者用于回收造粒机组的挤出机，其螺杆、机筒的磨损速度都是很快的。

无机填料对螺杆、机筒的磨损程度，可以用莫氏硬度来表示（金刚石的莫氏硬度是10）。表6-14是不同无机填料的莫氏硬度值。

表6-14 不同无机填料的莫氏硬度值

大量使用高莫氏硬度值的无机填料时，应该同时选择采用双金属的螺杆和机筒。

研究表明，聚合物—金属之间发生的磨损，是磨料磨损和腐蚀性磨损的共同作用。填料的硬度仅仅是影响磨损快慢的一个方面，填料的颗粒度大小是影响磨损快慢的另外一个因素。一般，粒度越小令螺杆、机筒磨损的速度越慢，比如，短玻璃纤维要比长玻璃纤维磨损慢。颗粒的形状也是一个影响因素。有锐角的颗粒、长径比大的填料，螺杆、机筒的磨损速度要快一些，圆粒令螺杆、机筒磨损的速度最慢。但是从复合材料的物理、力学和电性能的要求来看，却希望填料颗粒不要是圆形的。实际的例子就是，玻璃微珠使螺杆、机筒的磨损速度远比玻璃纤维慢，而玻璃纤维增强的聚合物的物理性能却要比玻璃微珠增强的好。因此为了获得高性能的复合增强聚合物，就需要在设备的设计和选材上予以考虑。另外，由于玻璃纤维对螺杆、机筒的腐蚀性很强，因此在生产玻璃纤维增强的聚合物时，应该对玻璃纤维进行偶联剂预处理。

无机填料的表面处理可以降低磨损和磨蚀，故可以预先对填料进行包覆处理。在机筒的下游位置开孔加入填料，也可以降低磨损，比如，双阶挤出机组就是这样的。

一些含氯或者含氟的聚合物，因为在高温下有可能生成氢氟酸或者盐酸，因此有很强的腐蚀性。加工这类聚合物时，最好用耐蚀金属制造的螺杆和机筒。