Как конструктивная конструкция конического винтового бочка влияет на качество и эффективность пластиковой экструзии?

В области обработки пластиковой экструзии конструктивный дизайн Конический винт ствол В качестве основного компонента непосредственно определяется стабильность процесса экструзии, качество расплава и эффективность производства. С ростом рыночного спроса на высокоэффективные пластиковые продукты, оптимизация конструкции конического винтового бочка стала ключом к повышению конкурентоспособности предприятий.
1. Коэффициент сжатия и глубина резьбы: ядро ​​расплавленной однородности
Коэффициент сжатия конического винта (соотношение глубины канавки винта между секцией подачи винта и секцией измерения) является параметром ядра, влияющего на качество расплава. Более высокий коэффициент сжатия может усилить эффект сдвига и смешивания материала в канавке винта, способствовать равномерной пластификации полимерной цепи и уменьшить генерацию неопределенных частиц. Тем не менее, слишком высокий коэффициент сжатия вызовет внезапное увеличение давления в стволе, увеличит потребление энергии и ускоряет износ винта. Например, при обработке инженерных пластмасс с высокой степенью искажения (таких как ПК, Пенсильвания), конструкция прогрессивного коэффициента сжатия (например, от 3: 1 до 2,5: 1) может не только избежать деградации, вызванной чрезмерно высокой температурой расплава, но также улучшает плотность расплава.
Кроме того, постепенный дизайн глубины резьбы напрямую влияет на распределение скорости сдвига. Площадь мелкой канавки (сечение измерения) улучшает плавность расплава за счет высокого сдвига, в то время как область глубокого канализации (сечение питания) обеспечивает стабильность твердой передачи. Если дизайн градиента необоснован, он может привести к тому, что он может вызвать перегрев расплава или локальное перегрев, снижая размерную точность экструдированного продукта.
2. Коэффициент сторон и температурное поле: точка баланса между эффективностью и потреблением энергии
Соотношение сторон (L/D) конического винта является ключом к определению времени пребывания материала и эффективности пластификации. Более длинные винты (L/D> 25) могут продлевать время нагрева материала и подходят для обработки материалов с плохой тепловой стабильностью (такой как ПВХ), но значительно увеличивают затраты на оборудование и потребление энергии. Напротив, короткие винты (L/D <20) могут снизить потребление энергии, но могут вызвать поверхностные дефекты продуктов из -за неполной пластификации.
Координированный контроль температурного поля также имеет решающее значение. Зональная нагрева конструкция конического ствола должна соответствовать геометрическим характеристикам винта. Например, в сечении кормления используется более низкая температура, чтобы предотвратить достаточное плавление и прилипание материала, в то время как температура постепенно увеличивается в сжатии и сечении измерения, чтобы обеспечить достаточную пластификацию. Использование технологии динамического контроля температуры (такая как алгоритм PID) может снизить колебания температуры расплава и контролировать разницу температуры в пределах ± 1,5 ° C, тем самым избегая деформации продукта или растрескивания, вызванного тепловым напряжением.
3. Материальная адаптивность: продление срока службы и снижение затрат на техническое обслуживание
Процесс обработки поверхности конического винтового ствола (например, нитридивый и биметаллический сплав) напрямую влияет на его устойчивость к износу и устойчивость к коррозии. Например, при обработке армированных пластиков, содержащих стеклянное волокно, использование карбида вольфрамового карбида (WC) может продлевать срок службы винта более чем на 30%, одновременно уменьшая изменение высоты, вызванное износом, и поддержание стабильного давления экструзии. Кроме того, выбор материала облицовки ствола (такая как бор-сталь или сплав на основе никеля), чтобы соответствовать коррозовости обработанного материала, чтобы избежать загрязнения расплава из-за химических реакций.
Структурная конструкция конического винтового бочка должна найти баланс в многоцелевой оптимизации: он должен соответствовать высоким стандартам качества расплава и минимизировать потребление энергии и затраты. При популяризации технологий моделирования (таких как CFD и анализ конечных элементов) точное прогнозирование производительности винта с помощью цифрового моделирования стало отраслевой тенденцией.