运用微量物证技术鉴定PVC压延机螺杆损坏的原因

赵宏社　夏海红　陈鹏浩　张　旭　尚灿　孙芳荣　赵宗宝（苏州华碧司法鉴定所，江苏苏州　215000）

运用微量物证技术鉴定PVC压延机螺杆损坏的原因

赵宏社夏海红陈鹏浩张旭尚灿孙芳荣赵宗宝
（苏州华碧司法鉴定所，江苏苏州215000）

通过成分分析、能谱分析、金相分析等微量物证鉴定手段进行检测分析，找出了压延机螺杆损坏的真正原因。PVC压延机在运行过程中，由于行星螺杆存在原生裂纹，且受到集中应力的作用发生崩裂脱落，脱落的碎块掉入PVC胶料中，在行星螺杆和筒套的相互作用下往前推进，造成行星压延机的行星螺杆不同程度的损伤。

PVC压延机损坏原因鉴定

1　压延机工作原理

压延机的工作原理是两个相邻辊筒在等速或有速比的情况下相对回转时，将具有一定温度和可塑性的胶料在辊面摩擦力的作用下被拉如辊距中，由于辊距截面的逐渐变小，使胶料逐步受到强烈的挤压与剪切而延展成型，从而完成纺织物覆胶（擦胶或贴胶）钢丝帘布贴胶、胶片压延或压型，以及多层胶片的贴合。

2　压延机设备的受损情况

2014年05月02日晚20时43分左右，位于浙江省海宁市某公司压延车间2号Φ24"×80"L逆L型五辊压延机生产线产品出现瑕疵，同时机器受损。中国太平洋财产保险股份有限公司海宁支公司委托我单位对压延机设备受损原因进行技术鉴定。压延机设备的受损情况如下：HT250行星压延机的行星螺杆、中间大螺杆及筒套存在不同程度的崩齿和掉齿现象（见图1、图2）；Φ10"过滤押出机螺杆顶部挤伤（见图3）、螺杆表面镀层脱落、筒套存在损伤痕迹。

图1　涉案行星压延机结构及损伤

图2　压延机螺杆受损情况

图3　过滤押出机受损情况

图4　行星螺杆螺槽与螺纹缺陷图片

图5　行星螺杆缺陷和裂纹图片

图6　螺杆螺纹部位金相组织图片

表1　成分分析比对表

（续表1）

图7.1 行星螺杆EDS谱图

图7.2 金属碎屑1EDS谱图

图7.3 金属碎屑2EDS谱图

我所鉴定人员根据压延机的损坏情况，同时依据现场的勘验及询问情况，取样损坏的压延机，并带回我所实验室进行了相关的检测及技术分析。

3　外观检测

对取回的样品进行外观检测，发现螺纹崩裂处和螺槽处（已经打磨光滑）存在缺陷（见图4）。

依据GB/T 19863-2005《体视显微镜试验方法》对样品1的缺陷部位取样观察，发现螺杆表面存在凹陷现象，螺杆表面打磨后此凹陷现象依然存在，为螺杆自身内部缺陷；缺陷周围还存在裂纹，为原生裂纹。（见图5）

4　金相分析

依据GB/T 13298-1991《金相显微组织检验方法》对样品的螺纹部位进行金相分析，经抛磨、腐蚀处理后，发现样品螺纹部位金相组织为马氏体（见图6）。

5　成分分析

从样品的螺纹部位切取部分材料作为样品1，利用相关的有机溶剂将样品溶解过滤得到金属碎屑（下称样品2）。依据GB/T 20125-2006《低合金钢 多元素含量的测定 电感耦合等离子体原子发射光谱法》、NACIS/C H116：2013《过硫酸铵氧化滴定法测定铬量》对样品1、样品2进行成分分析，结果见下表1。

由表1检测结果可知，行星螺杆材质与PVC胶料中所夹杂的金属屑的主要元素种类具有同一性，元素含量接近。利用扫描电镜/ EDS能谱仪对金属碎屑和行星螺杆元素进行分析（谱图见图7.1-7.3），发现金属碎屑与行星螺杆材质元素种类具有同一性。

6　分析说明

由“外观检测”可知，螺杆表面存在凹陷现象，螺杆表面打磨后此凹陷现象依然存在，为螺杆自身内部缺陷；对缺陷处进行取样，在体视显微镜下观察，发现缺陷周围存在裂纹，为原生裂纹。由“金相分析”可知，涉案螺杆螺纹部位的金相组织为马氏体。由“成分分析”可知，涉案压延机胶料中的金属碎屑和行星螺杆材质具有同一性，PVC料中未发现其他外来物质。

7　结语

综上分析可知，断裂的PVC压延机在运行过程中，行星螺杆在与中间大螺杆和筒套啮合运动中，原生裂纹部位受到集中应力的作用发生崩裂脱落，脱落的碎块掉入PVC胶料中，在行星螺杆、中间大螺杆和筒套的相互作用下往前推进，造成行星压延机的行星螺杆、中间大螺杆及筒套不同程度的损伤，进而导致过滤压延机螺杆顶部挤伤。

We use variety of methods of trace evidence technology， such as EDS、Metallographic analysis etc.. We finally found out the reason for the screw of PVC rolling mill damage. The planetary screw occurs chipping off during the PVC rolling mill operation，due to the presence of primary cracks. And then the fragments of the screw fall into the PVC. In the finally the planetary screw and the sleeve occur different degrees of damage， because of the interaction between the planetary screw and sleeve.

PVC rolling mill； The reason for damage； Identification

赵宏社（1969—），男，本科，工学学士，从事模具与机械设备方面工作20余年，司法鉴定人。