В то время, когда производственная отрасль преследует зеленую трансформацию, проблема материала от траты до 15% -30% в пластизированных процессах, таких как литья под давлением и экструзия, всегда страдает от компаний. В последние годы техническое решение под названием Конический винт ствол привлекла внимание в полях автомобильных деталей, упаковочных материалов и электронных компонентов. Данные показывают, что производственные линии, использующие эту конструкцию, могут снизить потерю сырья на 8%-12%и повысить энергоэффективность более чем на 15%. Как этот прорывной дизайн достигает энергосбережения и повышения эффективности?
Принцип анализа: преимущество «прогрессирующего сжатия» конической структуры
По сравнению с традиционными параллельными винтами, основное инновация конических винтовых бочек заключается в их постепенной геометрической структуре (рис. 1). Диаметр винта постепенно уменьшается от конца подачи до конца разряда, образуя непрерывно уменьшенную резьбу -канал. Этот дизайн оптимизирует обработку материалов на три этапа:
Эффективная предварительная сжатие: больший объем кормовой секции позволяет быстро вдыхать гранулированное сырье, в то время как постепенно сужающее канавку винта генерирует прогрессивное давление во время процесса передачи, избегая накопления материала или обратного потока, вызванного внезапным давлением;
Точный контроль сдвига: коническая структура делает градиент скорости сдвига более гладким, а с точной допускаемостью винтового зазора (обычно контролируется при 0,05-0,1 мм), она может полностью растопить полимерный материал и предотвратить тепловое деградацию, вызванную локальным перегревом (тепловое разложение) - один из основных факторов, ведущих к выработке отходов;
Динамический эффект герметизации: меньший диаметр конца разряда усиливает герметизацию ствола и винта, уменьшая скорость перемешивания расплава до менее 0,5%(параллельные винты обычно 2%-5%), что значительно снижает остаточный материал, который не полностью экструдируется.
Эмпирические данные: промышленный случай потребления энергии и сокращения отходов
Сравнительный тест, проведенный Kraussmaffei, производителем немецкого инъекционного оборудования для литья, при производстве автомобильных бамперов PP в 2023 году показал, что после использования конического винтового ствола потеря сырья на тонну продукта упала с 43 кг до 36 кг, в то время как потребление энергии устройства было уменьшено на 18%. Это связано с двумя аспектами оптимизации:
Время пребывания сокращается на 22%: коэффициент сжатия конического винта (обычно 3,5-4,5: 1) выше, чем у параллельного винта (2,5-3: 1), что ускоряет преобразование материала из твердого в расплавленное состояние и снижает риск разрушения молекулярной цепи, вызванного долгосрочным нагреванием;
Улучшенная однородность расплава: благодаря моделированию многофузии ANSYS было обнаружено, что стандартное отклонение (SD) температуры расплава конической структуры составляло 2,3 ° C, что было лучше, чем 5,1 ° C от параллельного винта, что означает меньше горячих пятен и дефектов холодного материала.
Техническое расширение: совместимо с переработанными материалами и биографическими пластиками
С развитием политики в области циркулярной экономики, производственная отрасль обладает ростом спроса на обработку переработанных пластиков (RPET, RPP и т. Д.). Легкие пластизирующие характеристики конического винтового ствола (пиковая температура снижается примерно на 10-15 ° C) может уменьшить тепловое разложение примесей в переработанном материале, так что при обработке смеси, содержащей 30% переработанного материала, квалифицированная скорость готового продукта все еще может сохраняться на уровне более 98% .3333.
