Kuinka kartiomaisen ruuvitynnyrin rakennesuunnittelu vaikuttaa muovisen suulakepuristuksen laatuun ja tehokkuuteen?

Muovisen suulakepuristusprosessoinnin alalla kartiomalli tynnyri Ydinkomponentti määrittelee suoraan suulakepuristusprosessin, sulan laadun ja tuotannon tehokkuuden. Korkean suorituskyvyn muovituotteiden markkinoiden kysynnän myötä kartiomaisen ruuvitynnyrin suunnittelun optimoinnista on tullut avain yritysten kilpailukyvyn parantamiseen.
1. Kompressiosuhde ja säikeen syvyys: Sulan tasaisuuden ydin
Kartiomaisen ruuvin puristussuhde (ruuvin uran syvyyden suhde ruuvin syöttöosan ja mittausosan välillä) on sulan laatuun vaikuttava ydinparametri. Suurempi puristussuhde voi parantaa materiaalin leikkaus- ja sekoittumisvaikutusta ruuviurassa, edistää polymeeriketjun tasaista plastisointia ja vähentää sulamattomien hiukkasten muodostumista. Kuitenkin liian korkea puristussuhde aiheuttaa tynnyrin paineen äkillistä nousua, lisää energiankulutusta ja kiihdyttää ruuvien kulumista. Esimerkiksi, kun käsittelet korkean viskositeetin tekniikan muoveja (kuten PC, PA), progressiivinen puristussuhteen suunnittelu (kuten 3: 1-2,5: 1) ei voi vain välttää liian suuren sulatuslämpötilan aiheuttamaa hajoamista, vaan myös parantaa sulatiheyttä.
Lisäksi langan syvyyden asteittainen suunnittelu vaikuttaa suoraan leikkausnopeuden jakautumiseen. Matala ura -alue (mittausosa) parantaa sulan sujuvuutta korkean leikkauksen kautta, kun taas syvä ura -alue (ruokintaosa) varmistaa kiinteän kuljetuksen stabiilisuuden. Jos gradientisuunnittelu on kohtuuton, se voi aiheuttaa sulamisen tai paikallisen ylikuumenemisen vähentäen suulakepuristetun tuotteen mittasarjaa.
2. kuvasuhde ja lämpötilakenttä: tasapainopiste tehokkuuden ja energiankulutuksen välillä
Kartiomaisen ruuvin kuvasuhde (l/d) on avain materiaalin viipymisajan ja plastisointitehokkuuden määrittämiseen. Pidemmät ruuvit (l/d> 25) voivat pidentää materiaalin lämmitysaikaa ja soveltuvat materiaalien käsittelyyn, joilla on huono lämpöstabiilisuus (kuten PVC), mutta lisäävät merkittävästi laitteiden kustannuksia ja energiankulutusta. Päinvastoin, lyhyet ruuvit (l/d <20) voivat vähentää energiankulutusta, mutta ne voivat aiheuttaa tuotteiden pintavirheitä puutteellisen plastisoinnin vuoksi.
Lämpötilakentän koordinoitu hallinta on myös ratkaisevan tärkeä. Kartiomaisen tynnyrin alueellisen lämmityssuunnitelman on vastattava ruuvin geometrisiä ominaisuuksia. Esimerkiksi syöttöosassa käytetään alhaisempaa lämpötilaa estääkseen materiaalin sulamisen ja tarttumisen ennenaikaisesti, kun taas lämpötilaa nousee vähitellen puristusosassa ja mittausosassa riittävän plastisoinnin varmistamiseksi. Dynaamisen lämpötilanhallintatekniikan (kuten PID -algoritmin) käyttö voi vähentää sulan lämpötilan vaihteluita ja hallita lämpötilaeroa ± 1,5 ° C: n sisällä, välttäen siten lämpöjännityksen aiheuttamaa tuotteen vääntymistä tai halkeilua.
3. Materiaalin sopeutumiskyky: Elämän pidentäminen ja ylläpitokustannusten vähentäminen
Kartiomaisen ruuvitynnyrin pintakäsittelyprosessi (kuten nitridinen ja bimetallinen seosuosio) vaikuttaa suoraan sen kulumiskestävyyteen ja korroosionkestävyyteen. Esimerkiksi, kun prosessoidaan lasikuitua sisältäviä vahvistettuja muoveja, volframikarbidi (WC) -pinnoitteen käyttö voi pidentää ruuvin käyttöikää yli 30%: lla, samalla kun vähentäen kulumisen aiheuttamaa sävelkorkeutta ja vakaan ekstruusiopainetta ylläpitämistä. Lisäksi tynnyrin vuorauksen (kuten booriteräksen tai korkean lämpötilan nikkelipohjaisen seoksen) materiaalivalinnan on vastattava jalostetun materiaalin syövyttävyyttä sulan saastumisen välttämiseksi kemiallisten reaktioiden vuoksi.
Kartiomaisen ruuvitynnyrin rakennesuunnittelun on löydettävä tasapaino monitabjektiivisessa optimoinnissa: sen on täytettävä sulan laadun korkeat vaatimukset ja minimoitava energiankulutus ja kustannukset. Simulaatiotekniikoiden (kuten CFD ja äärellisten elementtien analyysi) popularisoinnin avulla ruuvien suorituskyvyn tarkka ennustaminen digitaalisen mallinnuksen avulla on tullut teollisuuden suuntaus.