Hur påverkar skruvgeometrin uppehållstiden och skjuvhastigheten för materialet i pipan?

Skruvgeometrin spelar en avgörande roll för att bestämma både uppehållstiden och skjuvhastigheten för materialet i cylindern på en formsprutningsmaskin. Här är hur:

Flygdjup: Flygdjup är en grundläggande aspekt av skruvgeometri som djupt påverkar materialflödesdynamiken inuti pipan. Avståndet mellan skruvens ytterdiameter och cylinderns innerdiameter dikterar volymen av material som kan rymmas längs skruvens kanal. Denna volym påverkar direkt uppehållstiden, eftersom ett större flygdjup möjliggör att en större mängd material kan transporteras per varv av skruven. Följaktligen tillbringar materialet mer tid i fatet och genomgår processer som smältning, blandning och homogenisering. Längre uppehållstider är särskilt fördelaktiga för att uppnå enhetliga egenskaper i de slutliga gjutna delarna, eftersom de underlättar grundlig blandning av tillsatser, färgämnen eller återvunna material med bashartset. För stort flygdjup kan dock leda till förlängda uppehållstider, risk för materialnedbrytning eller överhettning, särskilt för värmekänsliga polymerer.

Stigning: Skruvens stigning, definierad som avståndet mellan intilliggande steg längs dess längd, påverkar direkt materialförskjutningen och följaktligen uppehållstiden. En längre stigning resulterar i större materialtransport per varv av skruven, vilket effektivt ökar genomströmningshastigheten och förlänger uppehållstiden. Denna förlängda uppehållstid erbjuder flera fördelar, inklusive förbättrad blandning och homogenisering av materialet, som är avgörande för att uppnå konsekventa smältegenskaper och delkvalitet. Längre uppehållstider kan förbättra införlivandet av tillsatser eller fyllmedel, vilket säkerställer jämn fördelning genom smältan. Det är dock viktigt att överväga de avvägningar som är förknippade med längre tonhöjder, såsom potentiella ökningar av energiförbrukningen eller skjuv-inducerad nedbrytning. Omvänt minskar kortare stigningar materialförskjutningen per varv, vilket leder till kortare uppehållstider. Även om detta kan vara önskvärt för att minimera materialexponering för höga temperaturer eller minska cykeltider, kan det även äventyra smältkvalitet och blandningseffektivitet.

Kompressionsförhållande: Skruvens kompressionsförhållande, uttryckt som förhållandet mellan matningszonens djup och doseringszonens djup, påverkar djupgående materialbearbetningen i cylindern. Ett högre kompressionsförhållande ökar trycket och temperaturen på materialet när det fortskrider längs skruven, vilket effektivt förlänger uppehållstiden. Denna förlängda uppehållstid möjliggör mer omfattande smältning, blandning och homogenisering av materialet, vilket resulterar i förbättrad smältkvalitet och delkonsistens. Det förhöjda trycket främjar bättre komprimering och förtätning av smältan, vilket minskar tomrum eller inkonsekvenser i de slutliga gjutna delarna. För höga kompressionsförhållanden kan dock leda till överansträngning av materialet, vilket orsakar nedbrytning, missfärgning eller överdriven energiförbrukning.

Kanaldjup: Djupet på skruvkanalerna, som hänvisar till utrymmet mellan intilliggande flygningar, påverkar materialtransporten och uppehållstid avsevärt. Djupare kanaler rymmer en större materialvolym, vilket underlättar ökad materialtransport längs skruvens längd och därmed förlänger uppehållstiden. Denna förlängda uppehållstid möjliggör mer grundlig blandning, blandning och termisk bearbetning av materialet, vilket leder till förbättrad smältkvalitet och delprestanda. Djupare kanaler främjar bättre ingrepp mellan skruven och cylindern, vilket minimerar läckage eller förbikoppling av osmält material. Däremot kan alltför djupa kanaler hindra materialtransport eller öka skjuvkrafterna, vilket potentiellt kan leda till bearbetningsutmaningar eller för tidigt slitage av skruven.

Insprutningsmaskin skruv
Injection machine screw