Jak konstrukcja konstrukcyjna stożkowego lufy śrubowej wpływa na jakość i wydajność wytłaczania z tworzywa sztucznego?

W dziedzinie przetwarzania wytłaczania tworzyw sztucznych, konstrukcja konstrukcyjna stożkowa lufa śrubowa Jako element podstawowy bezpośrednio określa stabilność procesu wytłaczania, jakość stopu i wydajność produkcji. Wraz ze wzrostem popytu rynkowego na wysokowydajne produkty tworzyw sztucznych optymalizacja stożkowej lufy śrubowej stała się kluczem do poprawy konkurencyjności przedsiębiorstw.
1. Współczynnik kompresji i głębokość gwintu: rdzeń jednolitości stopu
Stosunek ściskania śruby stożkowej (stosunek głębokości rowka śruby między sekcją zasilania śrubą a sekcją pomiaru) jest parametrem rdzenia wpływającym na jakość stopu. Wyższy współczynnik kompresji może zwiększyć efekt ścinania i mieszania materiału w rowku śrubowym, promować jednolitą plastykę łańcucha polimeru i zmniejszyć wytwarzanie niezwiązanych cząstek. Jednak zbyt wysoki współczynnik kompresji spowoduje nagłe wzrost ciśnienia w lufie, zwiększy zużycie energii i przyspieszy zużycie śrub. Na przykład, podczas przetwarzania tworzyw sztucznych inżynierii o wysokiej wartości (takiego jak PC, PA), postępujący współczynnik kompresji (taki jak 3: 1 do 2,5: 1) może nie tylko uniknąć degradacji spowodowanej nadmiernie wysoką temperaturą stopu, ale także poprawić gęstość stopu.
Ponadto stopniowa konstrukcja głębokości nici bezpośrednio wpływa na rozkład szybkości ścinania. Płytka powierzchnia rowka (sekcja pomiarowa) poprawia płynność stopu przez wysokie ścinanie, podczas gdy obszar głębokiego rowka (sekcja karmienia) zapewnia stabilność przenoszenia stałego. Jeśli konstrukcja gradientu jest nieuzasadniona, może powodować refluks stopowy lub lokalne przegrzanie, zmniejszając dokładność wymiarową wytłaczonego produktu.
2. Współczynnik kształtu i temperatura: punkt równowagi między wydajnością a zużyciem energii
Współczynnik kształtu (L/D) śruby stożkowej jest kluczem do określania czasu przebywania materiału i wydajności plastyczności. Dłuższe śruby (L/D> 25) mogą wydłużyć czas ogrzewania materiału i nadają się do materiałów do przetwarzania o słabej stabilności termicznej (takiej jak PVC), ale znacznie zwiększą koszty sprzętu i zużycie energii. Przeciwnie, krótkie śruby (L/D <20) mogą zmniejszyć zużycie energii, ale mogą powodować wady powierzchniowe produktów z powodu niepełnej plastyczności.
Kluczowa jest również skoordynowana kontrola pola temperatury. Strefowa konstrukcja ogrzewania lufy stożkowej musi pasować do charakterystyki geometrycznej śruby. Na przykład w sekcji karmienia stosuje się niższą temperaturę, aby zapobiec topieniu i przedwczesnym przyklejeniu materiału, podczas gdy temperatura jest stopniowo zwiększana w sekcji kompresji i sekcji pomiarowej, aby zapewnić wystarczającą plastyczność. Zastosowanie dynamicznej technologii kontroli temperatury (takiej jak algorytm PID) może zmniejszyć fluktuacje temperatury stopu i kontrolować różnicę temperatur w ciągu ± 1,5 ° C, unikając w ten sposób wypaczania lub pękania produktu spowodowanego naprężeniem termicznym.
3. Materiał możliwość adaptacji: przedłużenie życia i zmniejszenie kosztów konserwacji
Proces obróbki powierzchni stożkowej lufy śrubowej (takiej jak azotowanie i rozpylenie stopu bimetalicznego) bezpośrednio wpływa na jego odporność na zużycie i odporność na korozję. Na przykład, podczas przetwarzania tworzyw sztucznych zawierających włókno szklane, zastosowanie powłoki z węglika wolframowego (WC) może przedłużyć żywotność śruby o ponad 30%, jednocześnie zmniejszając zmianę skoku spowodowaną zużyciem i utrzymanie stabilnego ciśnienia wytłaczania. Ponadto wybór materiału podszewki lufy (taki jak stal borowa lub stop na bazie niklu w wysokiej temperaturze) musi dopasować się do korozyjności przetworzonego materiału, aby uniknąć zanieczyszczenia stopu z powodu reakcji chemicznych.
Strukturalna konstrukcja stożkowej lufy śrubowej musi znaleźć równowagę w optymalizacji wieloczęściowej: musi spełniać wysokie standardy jakości stopu i zminimalizować zużycie energii i koszty. Dzięki popularyzacji technologii symulacyjnych (takich jak CFD i analiza elementów skończonych), dokładne przewidywanie wydajności śruby poprzez modelowanie cyfrowe stało się trendem branżowym.