الأخبار

في الهيكل الأساسي لآلة التشكيل بالحقن العمودي، يلعب نظام البراغي دورًا رئيسيًا في تحويل المواد الخام البلاستيكية من الحالة الصلبة إلى الحالة المنصهرة. يقوم هذا المكون المعدني البسيط ظاهريًا، بتصميمه الدقيق والتحكم الفعال في الحركة، بإجراء عشرات من دورات التلدين عالية الدقة في الدقيقة. وباعتباره "قلب" عملية التشكيل بالحقن، يؤثر تصميم البراغي بشكل مباشر على جودة القالب وكفاءة الإنتاج.

أولا: تطور بنية نظام اللولب

تعتمد براغي آلات التشكيل بالحقن العمودية الحديثة عادةً على تصميم هيكلي كلاسيكي من ثلاث مراحل، حيث تؤدي كل مرحلة وظيفة مميزة. قسم التغذية مسؤول عن النقل المستقر للمواد الخام، وتضمن أخاديد البراغي العميقة في هذا القسم تدفقًا سلسًا للحبيبات تحت تأثير الجاذبية. يولد قسم الضغط تأثير ضغط ميكانيكي من خلال تضييق أخاديد البراغي تدريجيًا، مما يعزز كفاءة التليين مع منع القص المفرط. يضمن قسم القياس، بأخاديد البراغي الضحلة، ذوبانًا موحدًا في بيئة عالية الضغط، وبالتالي استقرار جودة المنتج.

يعد قسم القياس بالغ الأهمية، ويتبع تصميمه عادةً النسبة الذهبية للطول إلى القطر (L/D) بين 5:1 و7:1. وهذا لا يضمن تجانس المصهور فحسب، بل يحافظ أيضًا على تقلبات درجات الحرارة في حدود ±2 درجة مئوية. ولمنع ارتداد المصهور، يستخدم مكون حلقة الفحص بنية مزدوجة الختم، مع وقت استجابة أقل من 0.03 ثانية.

II. اقتران الديناميكا الحرارية وعلم الروماتيزم

يتبع تأثير الحرارة القصية الناتج عن دوران اللولب الصيغة الرومولوجية τ = η(du/dy)، مع اختلاف معدل القص عبر المقاطع المختلفة. على سبيل المثال، في قسم التغذية، يتراوح معدل القص عادةً من 50 إلى 100 ثانية⁻¹، بينما في قسم القياس، يمكن أن يصل إلى 500 إلى 1000 ثانية⁻¹. بالنسبة للمواد الحساسة للحرارة، مثل البولي كربونات، يتم استخدام تصميم لولبي متخصص، مما يؤدي إلى تقصير طول قسم الضغط للحد من ارتفاع درجة الحرارة إلى 30 درجة مئوية.

يظهر مجال درجة حرارة المصهور تدرجًا محوريًا. باستخدام التصوير الحراري بالأشعة تحت الحمراء، يمكن ملاحظة منحنى درجة الحرارة من فتحة التغذية إلى مخرج الفوهة. من خلال تحسين سرعة اللولب ومعلمات التحكم في الضغط الخلفي، يمكن تقليل معامل تقلب درجة الحرارة إلى أقل من 0.05، مما يمنع تدهور المواد بسبب درجة الحرارة الزائدة.

ثالثا: المواد الهندسية ومعالجة الأسطح

لتعزيز مقاومة التآكل، تم تصنيع جسم المسمار من الفولاذ المنترت، والذي يخضع لمعالجة النترتة الأيونية، مما ينتج عنه صلابة سطحية تلبي المعايير العالية. بالنسبة للمواد المقواة بالألياف الزجاجية، يتم استخدام طبقة معالجة سبيكة ثنائية المعدن، مما يحسن مقاومة التآكل بمقدار 3 إلى 5 مرات مقارنة بمعالجات النترتة التقليدية. يتم طلاء السطح العلوي للخيط بالماس، مما يقلل معامل الاحتكاك إلى أقل من 0.08.

تستخدم أحدث تقنيات تلوين الأسطح طلاء الليزر لإنشاء مجموعات أخاديد بمستوى الميكرون على سطح المسمار. تظهر البيانات التجريبية أن هذا الهيكل يحسن كفاءة الخلط بنسبة 18% ويعزز اتساق درجة حرارة الذوبان بنسبة 25%.

في مجال قولبة الحقن الدقيقة، يتم التحكم في تحمّلات قطر اللولب الآن ضمن دقة الدرجة IT5، مع خطأ في التركيز لا يتجاوز 0.01 مم/م. بالإضافة إلى ذلك، يمكن للبرغي المتموج المصمم حديثًا، والمُحسَّن باستخدام محاكاة ديناميكيات الموائع الحسابية (CFD)، تقليل الازدواج الانكساري إلى أقل من 3 نانومتر/سم عند صب مكونات الكمبيوتر الضوئية. مع دمج تقنية الاستشعار الذكية، يسمح نظام اللولب الآن بمراقبة لزوجة الذوبان في الوقت الفعلي، إلى جانب نظام تحكم متكيف، مما يضمن بقاء عملية التلدين مستقرة للغاية مع قيمة CPK (مؤشر قدرة العملية) أعلى باستمرار من 1.67.

هذا الجيل الجديد من أنظمة البراغي، الذي يجمع بين التكامل الكهروميكانيكي والتصميم الدقيق، يعيد تعريف حدود دقة معالجة البلاستيك.