Ako ovplyvňuje konštrukčný konštrukcia kužeľového skrutkového valca kvalitu a účinnosť plastického vytláčania?

V oblasti spracovania plastu, štrukturálny dizajn kužeľový valec Ako základná zložka priamo určuje stabilitu procesu extrúzie, kvalitu taveniny a účinnosť výroby. S rastúcim dopytom po trhu s vysokovýkonnými plastovými výrobkami sa optimalizácia dizajnu kužeľového skrutkovača stala kľúčom k zlepšeniu konkurencieschopnosti podnikov.
1. Pomer kompresie a hĺbka vlákna: jadro uniformity taveniny
Kompresný pomer kónickej skrutky (pomer hĺbky drážky skrutky medzi časťou skrutky a sekciou merania) je parameter jadra ovplyvňujúceho kvalitu taveniny. Vyšší kompresný pomer môže zvýšiť šmykový a miešací účinok materiálu v drážke skrutky, podporovať rovnomernú plastifikáciu polymérneho reťazca a znížiť tvorbu nezmeškovaných častíc. Príliš vysoký však kompresný pomer spôsobí náhle zvýšenie tlaku v hlavni, zvýši spotrebu energie a zrýchľuje opotrebovanie skrutky. Napríklad pri spracovaní plastov inžinierstva s vysokou viskozitou (napríklad PC, PA), progresívny dizajn kompresného pomeru (napríklad 3: 1 až 2,5: 1) nielen zabrániť degradácii spôsobenej príliš vysokou teplotou topenia, ale tiež zlepšiť hustotu taveniny.
Okrem toho postupný návrh hĺbky nite priamo ovplyvňuje distribúciu šmykovej rýchlosti. Plseda oblasti drážky (sekcia merania) zlepšuje plynulosť taveniny vysokým strihom, zatiaľ čo oblasť hlbokej drážky (časť kŕmenia) zaisťuje stabilitu sprostredkovania tuhých látok. Ak je dizajn gradientu neprimeraný, môže spôsobiť reflux taveniny alebo miestne prehrievanie, čím sa zníži rozmerová presnosť extrudovaného produktu.
2. Pomer pomerov a teplotného poľa: bod rovnováhy medzi účinnosťou a spotrebou energie
Pomer strán (L/D) kónickej skrutky je kľúčom k stanoveniu času pobytu materiálu a účinnosti plastifikácie. Dlhšie skrutky (L/D> 25) môžu predĺžiť čas na zahrievanie materiálu a sú vhodné na spracovanie materiálov so zlou tepelnou stabilitou (napríklad PVC), ale výrazne zvýšia náklady na vybavenie a spotrebu energie. Naopak, krátke skrutky (L/D <20) môžu znížiť spotrebu energie, ale môžu spôsobiť povrchové defekty výrobkov v dôsledku neúplnej plastifikácie.
Koordinovaná kontrola teplotného poľa je tiež rozhodujúca. Dizajn zónovaného vykurovania kužeľového valca musí zodpovedať geometrickým charakteristikám skrutky. Napríklad nižšia teplota sa používa v časti kŕmenia, aby sa zabránilo predčasnému topeniu a prilepeniu materiálu, zatiaľ čo teplota sa postupne zvyšuje v sekcii kompresie a merania, aby sa zabezpečila dostatočná plastifikácia. Použitie technológie dynamickej regulácie teploty (ako je algoritmus PID) môže znížiť kolísanie teploty topenia a regulovať teplotný rozdiel v rámci ± 1,5 ° C, čím sa zabráni deformácii alebo krakovaniu produktu spôsobeným tepelným napätím.
3. Adaptabilita materiálu: predĺženie života a znižovanie nákladov na údržbu
Proces povrchového ošetrenia kužeľového skrutkového valca (ako je postrek nitridingu a bimetalická zliatina) priamo ovplyvňuje jeho odolnosť proti opotrebeniu a odolnosť proti korózii. Napríklad pri spracovaní vystužených plastov obsahujúcich sklenené vlákno môže použitie povlaku karbidu volfrámu (WC) predĺžiť životnosť skrutky o viac ako 30%, pričom zníži zmenu tónu spôsobeného opotrebením a udržiavaním stabilného extrúzneho tlaku. Okrem toho musí výber materiálovej výstelky (ako je zliatina na báze bóru alebo zliatiny niklu na báze vysokej teploty) zodpovedať korozivite spracovaného materiálu, aby sa zabránilo kontaminácii taveniny v dôsledku chemických reakcií.
Konštrukčný dizajn kužeľového skrutkového sudu musí nájsť rovnováhu v optimalizácii viacerých objektov: musí spĺňať vysoké štandardy kvality taveniny a minimalizovať spotrebu energie a náklady. S popularizáciou simulačných technológií (ako je analýza CFD a konečných prvkov) sa presná predikcia výkonu skrutky prostredníctvom digitálneho modelovania stala priemyselným trendom.