食品机械设备材料的性能关系到食品工厂的效率和产能，下面华盛兴邦就给大家介绍下食品工厂设计之食品加工机械设备用材的性能。
食品机械广泛使用各种材料,除各种金属和合金材料外,尚有石材、金刚砂、陶瓷、搪瓷、玻璃、纺织品以及塑料等有机合成材料。食品生产的工艺条件十分复杂,对材料有不同的要求,必须掌握各种材料的基本性能,才能在食品工厂设计的时候作出正确的选择,以取得良好的使用效果。
食品加工机械设备均有与食品物料直接接触的部件表面。这些与处理物料接触的表面材料必须满足以下基本要求:①对食品必须无害,不污染食品;②不受或少受物料介质和清洗剂的影响,以延长设备的使用寿命
食品机械设备材料的性能可分为:机械性能、物理性能、耐腐蚀性能及制造工艺性。其中前三项与食品加工应用关系较为密切。
一、机械性能
机械性能关系到食品机械设备整机或部件的使用寿命。虽然食品机械一般属于轻型械,大多数零部件受力较小,但由于轻型机械要求尽量降低整机重量和体积,零部件尺寸要尽量小,所以,对材料的机械性能要求也不低。除了强度、刚度和硬度以外,还有一些其它的要求。例如,在食品机械中处理大批量成件物品的机会较多,因此,常能遇到高速住复运动的构件,就要从疲劳强度来要求机件的性能。
食品机械中的一些零部件常常要和大量物料相接触,而接触的条件又非常严酷,因此成为非常容易磨损的部件.
锤片式粉碎机中,锤片与坚硬物料之间高速撞击,造成强烈磨损,全国每年消耗上亿片,耗钢材数万吨。锤片对材料的耐磨性就提出了极高的要求。在食品的分切机中,刀片对材料的耐磨性和硬度也有极高的要求。食品挤压机的螺杆和套筒与物料相对运动的速度不高,但工作压力可以高达20MPa,工作温度也可以高达200℃,因此,不仅要有较高的抗扭强度,而且要有很高的耐磨强度。
有的食品机械在高温下(如烘烤机械)或是在低温下工作(如冻结机械,可达-40摄氏度~-30℃,以液氮为介质的冻结机械工作温度更低),就要求材料具有能在高温和低温下工作的机械性能。
二、物理性能
食品机械设备的性能常常和材料的物理性能有关,例如:材料的相对密度、比热容、热导率、软化温度、线膨胀系数、热辐射波谱、磁性、表面摩擦特性、抗黏附性等。在不同的使用场合,要求材料有不同的物理性能,如传热装置要求有高的热导率,食品的成型装置则要求有好的抗黏附性,以便脱模。
三、耐腐蚀性能
食品机械接触的食品物料带有酸性或弱碱性,有些本身就是酸或碱,例如:醋酸、柠檬酸、苹果酸、酒石酸、琥珀酸、乳酸、酪酸、脂肪酸、盐酸、纯碱、小苏打等。这些物料对许多金属材料都有腐蚀作用,即使是普通食盐,非酸、非碱,对许多金属也有腐蚀作用。有些食品物料本身没有腐蚀性,但是在微生物生长繁殖时会产生带有腐蚀性的代谢物,如碳酸等。
食品机械所用材料因选择不当而遭受腐蚀,不仅容易造成机器本身的破坏,更重要的是会造成食品的污染。有些金属离子溶出进入食品中,有损于人体健康和食品风味,或者破坏食品的营养。设备选型时,尤其需要注意食品与接触面结构材料的作用关系。
机械设备的耐腐蚀程度决定于:①材料的化学性质、表面状态和受力状态:②物料介质的种类、浓度和温度等参数。
食品机械材料的机械物理性能和化学性能有时发生矛盾,难以十全十美,可以通过复合材料或表面涂层的方法来加以解决,这样不论是抗腐蚀还是抗磨损,都有可能发挥不同材料的优点。
以上就是食品工厂设计之食品加工机械设备用材的性能的全部内容。
