Berita

Dalam struktur inti mesin injeksi vertikal, sistem skrup memainkan peran kunci dalam mengubah bahan baku plastik dari keadaan padat menjadi cair. Komponen logam ini yang tampak sederhana, dengan desain presisi dan kontrol gerakan efisien, melakukan puluhan siklus pembentukan plastik presisi tinggi per menit. Sebagai "hati" dari proses injeksi, desain skrup secara langsung memengaruhi kualitas pembentukan dan efisiensi produksi.

I. Evolusi Struktur Sistem Sekrup

Sekrup mesin injeksi vertikal modern umumnya mengadopsi desain struktural tiga tahap klasik, dengan setiap tahap memiliki fungsi yang berbeda. Bagian pakan bertanggung jawab atas transportasi bahan baku yang stabil, dan lobang sekrup yang dalam di bagian ini memastikan aliran lancar dari butiran di bawah pengaruh gravitasi. Bagian kompresi menghasilkan efek kompresi mekanis melalui lobang sekrup yang semakin menyempit, meningkatkan efisiensi plastifikasi sambil mencegah pemotongan berlebihan. Bagian pengukuran, dengan lobang sekrup yang lebih dangkal, memastikan pelelehan seragam dalam lingkungan tekanan tinggi, sehingga menstabilkan kualitas produk.

Bagian pengukuran sangat krusial, dan desainnya biasanya mengikuti rasio emas panjang-ke-diameter (L/D) antara 5:1 dan 7:1. Ini tidak hanya memastikan homogenitas larutan tetapi juga menjaga fluktuasi suhu dalam ±2°C. Untuk mencegah aliran balik larutan, komponen cincin pemeriksa menggunakan struktur segel ganda, dengan waktu respons kurang dari 0,03 detik.

II. Kerekatan Termal dan Reologi

Efek panas geser yang dihasilkan oleh rotasi sekrup mengikuti rumus reologi τ = η(du/dy), dengan laju geser bervariasi di berbagai bagian. Sebagai contoh, di bagian pakan, laju geser umumnya berkisar antara 50 hingga 100 s⁻¹, sedangkan di bagian pengukuran, dapat mencapai 500 hingga 1000 s⁻¹. Untuk material yang sensitif terhadap panas, seperti PC (polikarbonat), desain sekrup khusus digunakan, memperpendek panjang bagian kompresi untuk membatasi kenaikan suhu hingga dalam 30°C.

Bidang suhu dari lelehan menunjukkan gradien aksial. Dengan menggunakan termografi inframerah, kurva suhu dari lubang pakan hingga keluaran nozzle diamati. Dengan mengoptimalkan kecepatan sekrup dan parameter kontrol tekanan belakang, koefisien fluktuasi suhu dapat dikurangi di bawah 0,05, mencegah degradasi material akibat suhu berlebih.

III. Bahan Teknik dan Pengolahan Permukaan

Untuk meningkatkan ketahanan aus, badan sekrup terbuat dari baja nitrida, yang menjalani pengobatan nitriding ion, menghasilkan kekerasan permukaan yang memenuhi standar tinggi. Untuk material diperkuat serat kaca, lapisan pengolahan paduan bi-logam digunakan, meningkatkan ketahanan aus 3 hingga 5 kali dibandingkan pengobatan nitriding tradisional. Permukaan puncak ulir dilapisi dengan berlian, mengurangi koefisien gesekan di bawah 0,08.

Teknologi tekstur permukaan terbaru menggunakan pelapisan laser untuk membuat larik mikron pada permukaan sekrup. Data eksperimen menunjukkan bahwa struktur ini meningkatkan efisiensi pencampuran sebesar 18% dan meningkatkan keseragaman suhu lelehan sebesar 25%.

Di bidang penyuntikan presisi, toleransi diameter sekrup sekarang dikendalikan dalam presisi kelas IT5, dengan kesalahan konsentrisitas tidak lebih dari 0.01mm/m. Selain itu, sekrup bergelombang yang dirancang ulang, dioptimalkan menggunakan simulasi CFD (Dinamika Fluida Komputasi), dapat mengurangi birefringensi di bawah 3nm/cm saat memproduksi komponen PC kelas optik. Dengan integrasi teknologi penginderaan cerdas, sistem sekrup sekarang memungkinkan pemantauan waktu-nyata viskositas lelehan, dilengkapi dengan sistem kontrol adaptif, memastikan proses plastifikasi tetap sangat stabil dengan nilai CPK (Indeks Kemampuan Proses) secara konsisten di atas 1.67.

Generasi baru sistem sekrup ini, yang menggabungkan integrasi elektromekanis dan desain presisi, sedang mendefinisikan ulang batas-batas keakuratan dalam pengolahan plastik.