Může kuželové sudy šroubů snížit spotřebu energie ve tvarovacích strojích v injekcích?

S nárůstem globální poptávky po plastových výrobcích (roční míra růstu složeného nad 5%), vstřikování jako technologie zpracování jádra čelí závažným výzvám: údaje z Mezinárodní energetické agentury ukazují, že tradiční injekční lišty představují více než 40% celkové spotřeby energie v plastovém zpracovatelském průmyslu. Poháněno cílem „duálního uhlíku“, Kuželový šroubový sud Technologie spustí průmyslovou revoluci úspory energie a snížení spotřeby s jeho jedinečnou inženýrskou inovací.
Tradiční injekční lisovací stroje obecně přijímají paralelní design šroubů a jejich míra přeměny energie je pouze 35–45% (podle výroční zprávy Asociace SPE 2022). Hlavní ztráta energie je koncentrována:
Neefektivní tvorba smykového tepla: lineární šroubová drážka způsobuje nerovnoměrné rozdělení rychlosti smyku materiálu, což vyžaduje další kompenzaci vytápění
Spotřeba energie na zpětném tlaku Odpad: K udržení stability tlaku se používá více než 30% spotřeby energie
Ztráta cyklu bez zatížení: Neefektivní tření ve fázi neplastiky představuje 18,7%
Kuželový šroub dosáhl hlavního průlomu postupnou změnou hloubky šroubové drážky (poměr hloubky k průběhu vstupního průměru 0,3 → kompresní oddíl 0,15) a kompresního poměru kónické geometrie (2,5-3,0: 1). Simulace dynamiky tekutin v Oak Ridge National Laboratory (ORNL) ve Spojených státech ukazují, že tento návrh zvyšuje gradient tlaku taveniny o 27%, zvyšuje rychlost využití tepla na 82%a významně snižuje potřebu externího zahřívání.
Podle skutečných testovacích údajů Engel v Německu v roce 2023, při zpracování stejného PP materiálu:
Index spotřeby energie: Spotřeba energie na jednotku výkonu kuželového šroubu je snížena na 0,38 kWh/kg (0,51 kWh/kg pro tradiční vybavení)
Účinnost kontroly teploty: Rozsah kolísání teploty taveniny je zúžen na ± 1,5 ℃ (tradiční ± 3,5 ℃)
Energetický systém: Zátěž motoru je sníženo o 19%a roční náklady na údržbu se sníží o 32%
Jako příklad si vezměte továrnu na automobilové díly s roční produkcí 5 000 tun. Po přijetí systému kónického šroubu:
Roční úspora energie: 650 000 KWH (ekvivalent ke snížení 420 tun emisí CO₂)
Doba návratnosti investice: 1,8 let (jeho prémiová část je obnovena prostřednictvím úspor účtu za elektřinu)
Kompresní charakteristiky kuželového šroubu jsou zvláště vhodné pro:
Inženýrské plasty: Cyklus zpracování PA66/GF30 se zkrátí o 12%a míra zlomení skleněných vláken se sníží na 0,8%
Materiály na bázi bio: účinnost plastifikace PLA se zvyšuje o 25%a přesnost kontroly teploty degradace dosáhne ± 0,8 ℃
Systém s vysokou plnění: Disperzní uniformita 40% HDPE naplněného uhličitanem vápenatým se zvyšuje na 98,2%
Patentovaná technologie Japonska Meiki Manufacturing (JP2023-045678A) kombinuje dvoukonický šroub s dynamickým směšovacím prvkem, který zvyšuje stabilitu indexu tavenin recyklovaných materiálů o 3krát, což přímo řídí náklady na zpracování recyklovaných plastů o 18%.