Jak ovlivňuje strukturální návrh kuželového šroubového sudu kvalitu a účinnost vytlačování plastu?

V oblasti zpracování vysušení plastu strukturální design kuželový šroubový sud Jako základní složka přímo určuje stabilitu procesu vytlačování, kvalitu taveniny a účinnost výroby. Se zvyšující se poptávkou na trhu po vysoce výkonných plastových výrobcích se optimalizace návrhu kuželového šroubového sudu stala klíčem ke zlepšení konkurenceschopnosti podniků.
1. Kompresní poměr a hloubka vlákna: jádro uniformity taveniny
Kolécký parametr ovlivňující kvalitu taveniny je jádrovým parametrem, který ovlivňuje kvalitu taveniny. Vyšší kompresní poměr může zvýšit smykový a míchací účinek materiálu v šroubové drážce, podpořit rovnoměrnou plastializaci polymerního řetězce a snížit tvorbu nemelovaných částic. Příliš vysoký kompresní poměr však způsobí náhlé zvýšení tlaku v hlaveň, zvýší spotřebu energie a zrychlí opotřebení šroubů. Například při zpracování inženýrských plastů s vysokou viscozitou (jako je PC, PA), může návrh progresivního kompresního poměru (jako je 3: 1 až 2,5: 1) nejen zabránit degradaci způsobené nadměrně vysokou teplotou taveniny, ale také zlepšit hustotu taveniny.
Kromě toho postupný návrh hloubky vlákna přímo ovlivňuje rozdělení smykové rychlosti. Mělká oblast drážky (měřicí sekce) zlepšuje tekutost taveniny vysokým smykem, zatímco oblast hluboké drážky (úsek krmení) zajišťuje stabilitu solidního přenosu. Pokud je návrh gradientu nepřiměřený, může způsobit reflux taveného nebo lokálního přehřátí, což snižuje rozměrovou přesnost extrudovaného produktu.
2. Poměr stran a teploty: Bod vyvážení mezi účinností a spotřebou energie
Poměr stran (L/D) kuželového šroubu je klíčem k určení doby pobytu materiálu a účinnosti plastizace. Delší šrouby (L/D> 25) mohou prodloužit dobu vytápění materiálu a jsou vhodné pro zpracování materiálů se špatnou tepelnou stabilitou (jako je PVC), ale výrazně zvýší náklady na zařízení a spotřebu energie. Naopak, krátké šrouby (L/D <20) mohou snížit spotřebu energie, ale mohou způsobit povrchové vady produktů v důsledku neúplné plastializace.
Koordinovaná kontrola teplotního pole je také zásadní. Konstrukce zónovaného topení kuželového hlavně musí odpovídat geometrickým charakteristikám šroubu. Například v sekci krmení se například používá nižší teplota, aby se zabránilo předčasnému tání a nalepení materiálu, zatímco teplota se postupně zvyšuje v kompresním sekci a měřicím sekci, aby byla zajištěna dostatečná plastializace. Použití technologie dynamické kontroly teploty (jako je algoritmus PID) může snížit kolísání teploty taveniny a kontrolovat teplotní rozdíl v rámci ± 1,5 ° C, čímž se zabrání deformaci nebo praskání produktu způsobené tepelným napětím.
3.. Adaptabilita materiálu: Prodloužení života a snížení nákladů na údržbu
Proces povrchového úpravy kuželového šroubového sudu (jako je nitriding a bimetalická postřik slitiny) přímo ovlivňuje jeho odolnost proti opotřebení a odolnost proti korozi. Například při zpracování vyztužené plasty obsahující skleněné vlákno může použití wolframového karbidu (WC) prodloužit životnost šroubu o více než 30%a zároveň snížit změnu stoupání způsobené opotřebením a udržováním stabilního vytlačovacího tlaku. Kromě toho musí výběr materiálu podšívky hlavně (jako je ocel boronu nebo slitina na bázi nikl) odpovídat korozivitě zpracovaného materiálu, aby se zabránilo kontaminaci taveniny v důsledku chemických reakcí.
Strukturální design kuželového šroubového sudu musí najít rovnováhu ve víceobjektivní optimalizaci: musí splňovat vysoké standardy kvality taveniny a minimalizovat spotřebu energie a náklady. S popularizací simulačních technologií (jako je analýza CFD a konečných prvků) se přesná predikce výkonu šroubu prostřednictvím digitálního modelování stala trendem průmyslového průmyslu.