Hur påverkar den strukturella utformningen av den koniska skruvfatet kvaliteten och effektiviteten på plasteksträngsstrudering?

Inom området för extruderingsbearbetning av plast, den strukturella utformningen av konisk skruvfat När en kärnkomponent bestämmer direkt stabiliteten i extruderingsprocessen, smältkvaliteten och produktionseffektiviteten. Med den ökande marknadens efterfrågan på högpresterande plastprodukter har optimering av utformningen av den koniska skruvfaten blivit nyckeln till att förbättra företagens konkurrenskraft.
1. Kompressionsförhållande och tråddjup: kärnan i smältuniformiteten
Kompressionsförhållandet för den koniska skruven (förhållandet mellan skruvspårdjupet mellan skruvmatningssektionen och mätningssektionen) är kärnparametern som påverkar smältkvaliteten. Ett högre kompressionsförhållande kan förbättra skjuvnings- och blandningseffekten av materialet i skruvspåret, främja den enhetliga mjukgöringen av polymerkedjan och minska genereringen av osmältade partiklar. Emellertid kommer ett för högt kompressionsförhållande att orsaka en plötslig ökning av trycket i fatet, öka energiförbrukningen och påskynda skruvslitage. Till exempel, vid bearbetning av högviskositetsteknikplast (såsom PC, PA), kan en progressiv komprimeringsförhållande design (såsom 3: 1 till 2,5: 1) inte bara undvika nedbrytning orsakad av alltför hög smältemperatur, utan också förbättra smältdensiteten.
Dessutom påverkar den gradvisa utformningen av tråddjupet direkt skjuvningsfördelningen. Det grunda spårområdet (mätningssektionen) förbättrar smältfluiditeten genom hög skjuvning, medan det djupa spårområdet (utfodringssektionen) säkerställer stabiliteten i fast transport. Om gradientkonstruktionen är orimlig kan det orsaka smältflöde eller lokal överhettning, vilket minskar den extruderade produktens dimensionella noggrannhet.
2. Aspektförhållande och temperaturfält: Balanspunkten mellan effektivitet och energiförbrukning
Aspektförhållandet (L/D) för den koniska skruven är nyckeln till att bestämma den materiella uppehållstiden och mjukgöringseffektiviteten. Längre skruvar (L/D> 25) kan förlänga materialuppvärmningstiden och är lämpliga för bearbetningsmaterial med dålig termisk stabilitet (såsom PVC), men kommer att öka utrustningskostnaderna och energiförbrukningen avsevärt. Tvärtom, korta skruvar (L/D <20) kan minska energiförbrukningen, men kan orsaka ytfel av produkter på grund av ofullständig mjukgöring.
Den samordnade kontrollen av temperaturfältet är också avgörande. Den zonerade uppvärmningsdesignen för den koniska fatet måste matcha skruvens geometriska egenskaper. Till exempel används en lägre temperatur i utfodringssektionen för att förhindra att materialet smälter och fastnar för tidigt, medan temperaturen gradvis ökas i komprimeringssektionen och mätningssektionen för att säkerställa tillräcklig mjukgöring. Användningen av dynamisk temperaturkontrollteknologi (såsom PID -algoritm) kan minska smälttemperaturfluktuationer och kontrollera temperaturskillnaden inom ± 1,5 ° C, vilket undviker produktvingning eller sprickor orsakade av termisk stress.
3. Materialanpassningsförmåga: Att förlänga livslängden och minska underhållskostnaderna
Ytbehandlingsprocessen för den koniska skruvfaten (såsom nitrering och bimetallisk legeringssprutning) påverkar direkt dess slitbeständighet och korrosionsmotstånd. Till exempel, när bearbetning av armerad plast som innehåller glasfiber, kan användningen av volframkarbidbeläggning (WC) beläggning förlänga skruven på mer än 30%, samtidigt som tonhöjdsförändringen orsakas av slitage och upprätthållande av ett stabilt extruderingstryck. Dessutom måste materialvalet av fatfoder (såsom borstål eller högtemperaturnickelbaserad legering) matcha korrosiviteten hos det bearbetade materialet för att undvika förorening av smältan på grund av kemiska reaktioner.
Den strukturella utformningen av den koniska skruvfaten måste hitta en balans i multi-objektiv optimering: den måste uppfylla de höga standarderna för smältkvalitet och minimera energiförbrukningen och kostnaderna. Med populariseringen av simuleringsteknologier (som CFD och finitelementanalys) har exakt förutsägelse av skruvprestanda genom digital modellering blivit en branschtrend.