Hvordan påvirker den strukturelle utformingen av den koniske skruefat kvaliteten og effektiviteten av plastutruusjon?

Innenfor prosessering av plastisk ekstrudering, den strukturelle utformingen av konisk skruefat Som en kjernekomponent bestemmer direkte stabiliteten til ekstruderingsprosessen, smelte kvaliteten og produksjonseffektiviteten. Med den økende markedets etterspørsel etter plastprodukter med høy ytelse, har optimalisering av utformingen av den koniske skruefat blitt nøkkelen til å forbedre konkurranseevnen til bedrifter.
1. Kompresjonsforhold og tråddybde: Kjernen i smelte ensartethet
Komprimeringsforholdet til den koniske skruen (forholdet mellom skruegroovdybden mellom skruefôrseksjonen og måleseksjonen) er kjerneparameteren som påvirker smeltekvaliteten. Et høyere komprimeringsforhold kan forbedre skjær- og blandingseffekten av materialet i skruesporet, fremme den ensartede plastiseringen av polymerkjeden og redusere generering av ikke -smeltede partikler. Imidlertid vil for høyt komprimeringsforhold føre til en plutselig økning i trykket i tønnen, øke energiforbruket og akselerere slitasje på skruen. For eksempel, når du behandler høyviskositetsteknisk plast (for eksempel PC, PA), kan en progressiv komprimeringsforholdsdesign (for eksempel 3: 1 til 2,5: 1) ikke bare unngå nedbrytning forårsaket av overdreven høy smeltetemperatur, men også forbedre smeltetettheten.
I tillegg påvirker den gradvise utformingen av tråddybden direkte skjærhastighetsfordelingen. Det grunne sporområdet (måleseksjonen) forbedrer smeltefluiditeten gjennom høy skjær, mens det dype sporområdet (fôringsseksjonen) sikrer stabiliteten til fast formidling. Hvis gradientutformingen er urimelig, kan det forårsake smeltefluks eller lokal overoppheting, noe som reduserer dimensjonsnøyaktigheten til det ekstruderte produktet.
2. Aspektforhold og temperaturfelt: Balansepunktet mellom effektivitet og energiforbruk
Aspektforholdet (L/D) for den koniske skruen er nøkkelen til å bestemme materialets oppholdstid og plastiseringseffektivitet. Lengre skruer (L/D> 25) kan forlenge materialoppvarmingstiden og er egnet for prosesseringsmaterialer med dårlig termisk stabilitet (for eksempel PVC), men vil øke utstyrskostnadene og energiforbruket betydelig. Tvert imot, korte skruer (L/D <20) kan redusere energiforbruket, men kan forårsake overflatedefekter av produkter på grunn av ufullstendig plastisering.
Den koordinerte kontrollen av temperaturfeltet er også avgjørende. Den sonede oppvarmingsdesignen til den koniske fatet må samsvare med de geometriske egenskapene til skruen. For eksempel brukes en lavere temperatur i fôringsseksjonen for å forhindre at materialet smelter og stikker for tidlig, mens temperaturen gradvis økes i kompresjonsseksjonen og måleseksjonen for å sikre tilstrekkelig plastisering. Bruken av dynamisk temperaturkontrollteknologi (for eksempel PID -algoritme) kan redusere smeltetemperatursvingningene og kontrollere temperaturforskjellen innenfor ± 1,5 ° C, og dermed unngå produktvridning eller sprekker forårsaket av termisk stress.
3. Materiell tilpasning: å forlenge levetiden og redusere vedlikeholdskostnadene
Overflatebehandlingsprosessen til den koniske skruefatet (for eksempel nitriding og bimetallisk legeringsspraying) påvirker direkte dens slitemotstand og korrosjonsmotstand. For eksempel, når du behandler armert plast som inneholder glassfiber, kan bruk av wolframkarbid (WC) belegg forlenge skruen til skruen med mer enn 30%, samtidig som det reduserer stigningsendringen forårsaket av slitasje og opprettholde et stabilt ekstruderingstrykk. I tillegg trenger materialvalget av tønnefôret (for eksempel borstål eller nikkelbasert legering med høy temperatur) å samsvare med etsendeheten til det bearbeidede materialet for å unngå forurensning av smelten på grunn av kjemiske reaksjoner.
Den strukturelle utformingen av den koniske skruefat trenger å finne en balanse i multi-objektive optimalisering: den må oppfylle de høye standardene for smeltekvalitet og minimere energiforbruket og kostnadene. Med popularisering av simuleringsteknologier (som CFD og endelig elementanalyse), har nøyaktig prediksjon av skrueytelse gjennom digital modellering blitt en bransjetrend.