رسانه

در ساختار هسته دستگاه قالب گیری تزریق عمودی، سیستم پیچ نقش کلیدی در تبدیل مواد خام پلاستیکی از حالت جامد به حالت مذاب ایفا می کند. این قطعه فلزی به ظاهر ساده، با طراحی دقیق و کنترل حرکت کارآمد، ده ها چرخه پلاستیک سازی با دقت بالا را در دقیقه انجام می دهد. به عنوان "قلب" فرآیند قالب گیری تزریقی، طراحی پیچ به طور مستقیم بر کیفیت قالب گیری و راندمان تولید تأثیر می گذارد.

I. تکامل ساختار سیستم پیچ

پیچ‌های ماشین‌های قالب‌گیری تزریق عمودی مدرن معمولاً یک طراحی ساختاری کلاسیک سه مرحله‌ای را اتخاذ می‌کنند که هر مرحله عملکردی مجزا دارد. بخش خوراک وظیفه حمل و نقل پایدار مواد خام را بر عهده دارد و شیارهای پیچ عمیق در این بخش جریان صاف گرانول ها را تحت تأثیر گرانش تضمین می کند. بخش فشرده سازی اثر فشرده سازی مکانیکی را از طریق باریک شدن تدریجی شیارهای پیچ ایجاد می کند و در عین حال از برش بیش از حد جلوگیری می کند و راندمان پلاستیک سازی را افزایش می دهد. بخش اندازه گیری با شیارهای پیچ کم عمق تر، ذوب یکنواخت را در محیطی با فشار بالا تضمین می کند و در نتیجه کیفیت محصول را تثبیت می کند.

بخش اندازه گیری بسیار مهم است و طراحی آن معمولاً از نسبت طلایی طول به قطر (L/D) بین 5:1 و 7:1 پیروی می کند. این نه تنها یکنواختی مذاب را تضمین می کند، بلکه نوسانات دما را در ± 2 درجه سانتیگراد حفظ می کند. برای جلوگیری از جریان برگشتی مذاب، جزء چک رینگ از ساختار دوگانه مهر و موم استفاده می کند که زمان پاسخگویی کمتر از 0.03 ثانیه دارد.

II. جفت ترمودینامیک و رئولوژی

اثر حرارت برشی ایجاد شده توسط چرخش پیچ از فرمول رئولوژیکی τ = η(du/dy) پیروی می کند، با نرخ برش در بخش های مختلف متفاوت است. به عنوان مثال، در بخش تغذیه، نرخ برش معمولاً از 50 تا 100 ثانیه-500 متغیر است، در حالی که در بخش اندازه گیری، می تواند به 1000 تا 30 ثانیه-XNUMX برسد. برای مواد حساس به حرارت، مانند PC (پلی کربنات)، یک طراحی پیچ تخصصی استفاده می شود که طول بخش فشرده سازی را کوتاه می کند تا افزایش دما را تا XNUMX درجه سانتی گراد محدود کند.

میدان دمای مذاب یک گرادیان محوری را نشان می دهد. با استفاده از ترموگرافی مادون قرمز، منحنی دما از دهانه تغذیه تا خروجی نازل مشاهده می شود. با بهینه سازی پارامترهای کنترل سرعت پیچ و فشار برگشتی، ضریب نوسان دما را می توان به زیر 0.05 کاهش داد و از تخریب مواد به دلیل دمای بیش از حد جلوگیری کرد.

III. مواد مهندسی و تصفیه سطح

برای افزایش مقاومت در برابر سایش، بدنه پیچ از فولاد نیترید شده ساخته شده است که تحت عملیات نیتریدینگ یونی قرار می گیرد و در نتیجه سختی سطحی مطابق با استانداردهای بالا است. برای مواد تقویت‌شده با فایبرگلاس، از یک لایه تصفیه آلیاژ دو فلزی استفاده می‌شود که مقاومت در برابر سایش را 3 تا 5 برابر در مقایسه با روش‌های نیتریدینگ سنتی بهبود می‌بخشد. سطح بالای نخ با الماس پوشانده شده است و ضریب اصطکاک را به زیر 0.08 کاهش می دهد.

آخرین فناوری بافت سطح از روکش لیزری برای ایجاد آرایه های شیار در سطح میکرون بر روی سطح پیچ استفاده می کند. داده های تجربی نشان می دهد که این ساختار راندمان اختلاط را 18٪ بهبود می بخشد و یکنواختی دمای مذاب را 25٪ افزایش می دهد.

در زمینه قالب‌گیری تزریقی دقیق، تلورانس‌های قطر پیچ اکنون با دقت درجه IT5 کنترل می‌شوند و خطای تمرکز بیش از 0.01 میلی‌متر بر متر نیست. علاوه بر این، پیچ موجدار جدید طراحی شده، که با استفاده از شبیه‌سازی‌های CFD (دینامیک سیالات محاسباتی) بهینه شده است، می‌تواند انکسار مضاعف را در هنگام قالب‌گیری اجزای PC درجه نوری به زیر 3 نانومتر بر سانتی‌متر کاهش دهد. با ادغام فناوری سنجش هوشمند، سیستم پیچ اکنون امکان نظارت در زمان واقعی ویسکوزیته مذاب را به همراه یک سیستم کنترل تطبیقی ​​فراهم می‌کند و تضمین می‌کند که فرآیند پلاستیک‌سازی با مقدار CPK (شاخص قابلیت فرآیند) به طور مداوم بالای 1.67 پایدار می‌ماند.

این نسل جدید از سیستم های پیچ، ترکیبی از یکپارچگی الکترومکانیکی و طراحی دقیق، مرزهای دقت پردازش پلاستیک را دوباره تعریف می کند.