Czy stożkowe beczki śrubowe mogą zmniejszyć zużycie energii w maszynach do formowania wtrysku?

Wraz z wzrostem globalnego popytu na produkty tworzyw sztucznych (roczna stopa wzrostu złożona o ponad 5%), formowanie wtryskowe jako podstawowa technologia przetwarzania stoi przed poważnymi wyzwaniami: dane z Międzynarodowej Agencji Energetycznej pokazują, że tradycyjne maszyny do formowania wtryskowego stanowią ponad 40% całkowitego zużycia energii w branży przetwarzania tworzyw sztucznych. Kierowany przez cel „podwójnego węgla”, Stożkowa lufa śrubowa Technologia wywołuje rewolucję przemysłową oszczędności energii i redukcji zużycia dzięki unikalnym innowacjom inżynieryjnym.
Tradycyjne maszyny do formowania wtryskowego na ogół przyjmują równoległą konstrukcję śrub, a ich szybkość konwersji energii wynosi tylko 35–45% (zgodnie z raportem rocznym z 2022 r. Stowarzyszenia SPE). Główna utrata energii jest skoncentrowana w:
Nieefektywne wytwarzanie ciepła ścinającego: liniowy rowek śruby powoduje nierównomierny rozkład prędkości ścinania materiału, wymagając dodatkowej kompensacji ogrzewania
Odpady zużycia energii na ciśnieniu tylnym: Ponad 30% zużycia energii jest wykorzystywane do utrzymania stabilności ciśnienia stopu
Utrata cyklu bez obciążenia: Nieefektywne tarcie na etapie nie splastyki stanowi 18,7%
Śruba stożkowa osiągnęła poważny przełom poprzez stopniową zmianę głębokości rowka śruby (stosunek głębokości odcinka do średnicy 0,3 → Sekcja kompresji 0.15) i współczynnik kompresji geometrii stożkowej (2,5-3,0: 1). Symulacje dynamiki płynów w Oak Ridge National Laboratory (ORNL) w Stanach Zjednoczonych pokazują, że projekt ten zwiększa gradient ciśnienia stopienia polimeru o 27%, zwiększa szybkość wykorzystania ciepła ścinającego do 82%i znacznie zmniejsza potrzebę ogrzewania zewnętrznego.
Zgodnie z faktycznymi danymi testowymi Engela w Niemczech w 2023 r., W przetwarzaniu tego samego materiału PP:
Wskaźnik zużycia energii: Zużycie energii na jednostkę wyjściowej śruby stożkowej jest zmniejszona do 0,38 kWh/kg (0,51 kWh/kg dla tradycyjnego sprzętu)
Wydajność kontroli temperatury: Zakres fluktuacji temperatury stopu jest zawężony do ± 1,5 ℃ (tradycyjny ± 3,5 ℃)
System zasilania: Obciążenie silnika serwomechanizmu jest zmniejszone o 19%, a roczny koszt konserwacji jest obniżony o 32%
Przykładaj fabrykę części motoryzacyjnych z roczną produkcją 5000 ton. Po przyjęciu stożkowego systemu śrub:
Roczne oszczędzanie energii: 650 000 kWh (równoważne zmniejszaniu 420 ton emisji CO₂)
Okres zwrotu inwestycji: 1,8 roku (część premium sprzętu jest odzyskiwana za pomocą oszczędności rachunków za energię elektryczną)
Charakterystyka ściskania śruby stożkowej jest szczególnie odpowiednia dla:
Inżynierskie tworzywa sztuczne: Cykl przetwarzania PA66/GF30 jest skrócony o 12%, a szybkość pękania włókien szklanych jest zmniejszona do 0,8%
Materiały na bazie biologicznej: Wydajność plastyczności PLA jest zwiększona o 25%, a dokładność kontroli temperatury degradacji osiąga ± 0,8 ℃
System wysokiego wypełnienia: Jednomierność dyspersji 40% HDPE wypełnionego węglanem wapnia jest zwiększona do 98,2%
Opatentowana technologia Manufacturing Japan Meiki (JP2023-045678A) łączy podwójną śrubę z dynamicznym elementem mieszającym, która zwiększa stabilność wskaźnika MEP przez materiały z recyklingu PET o 3 razy, bezpośrednio zwiększając koszt przetwarzania plastików z recyklingu o 18%.333