Nieuws

In de kernstructuur van een verticale spuitgietmachine speelt het schroefsysteem een ​​sleutelrol bij het transformeren van plastic grondstoffen van vaste naar gesmolten toestand. Dit ogenschijnlijk eenvoudige metalen onderdeel, met zijn precieze ontwerp en efficiënte bewegingscontrole, voert tientallen zeer nauwkeurige plastificeringscycli per minuut uit. Als het "hart" van het spuitgietproces, heeft het ontwerp van de schroef direct invloed op de gietkwaliteit en productie-efficiëntie.

I. Evolutie van de structuur van het schroefsysteem

Moderne verticale spuitgietmachineschroeven maken doorgaans gebruik van een klassiek drietraps structureel ontwerp, waarbij elke trap een aparte functie vervult. De toevoersectie is verantwoordelijk voor het stabiele transport van grondstoffen en de diepe schroefgroeven in deze sectie zorgen voor een soepele doorstroming van de korrels onder invloed van de zwaartekracht. De compressiesectie genereert een mechanisch compressie-effect door geleidelijk smaller wordende schroefgroeven, wat de plasticeringsefficiëntie verbetert en overmatige schuifkracht voorkomt. De doseersectie, met zijn ondiepere schroefgroeven, zorgt voor een gelijkmatige smelting in een omgeving met hoge druk, waardoor de productkwaliteit wordt gestabiliseerd.

De meetsectie is cruciaal en het ontwerp ervan volgt doorgaans een gulden snede van lengte tot diameter (L/D) tussen 5:1 en 7:1. Dit zorgt niet alleen voor de homogeniteit van de smelt, maar houdt ook temperatuurschommelingen binnen ±2°C. Om terugstroming van de smelt te voorkomen, gebruikt het controleringcomponent een dual-seal-structuur, met een responstijd van minder dan 0.03 seconden.

II. Koppeling van thermodynamica en reologie

Het schuifwarmte-effect dat wordt gegenereerd door de schroefrotatie volgt de reologische formule τ = η(du/dy), waarbij de schuifsnelheid varieert over verschillende secties. In de invoersectie varieert de schuifsnelheid bijvoorbeeld doorgaans van 50 tot 100 s⁻¹, terwijl deze in de doseersectie 500 tot 1000 s⁻¹ kan bereiken. Voor warmtegevoelige materialen, zoals PC (polycarbonaat), wordt een gespecialiseerd schroefontwerp gebruikt, waarbij de lengte van de compressiesectie wordt verkort om de temperatuurstijging te beperken tot binnen 30°C.

Het temperatuurveld van de smelt vertoont een axiale gradiënt. Met behulp van infraroodthermografie wordt de temperatuurcurve van de invoeropening naar de uitlaat van het mondstuk waargenomen. Door de schroefsnelheid en de regelparameters voor de tegendruk te optimaliseren, kan de temperatuurfluctuatiecoëfficiënt worden verlaagd tot onder 0.05, waardoor materiaaldegradatie door een te hoge temperatuur wordt voorkomen.

III. Technische materialen en oppervlaktebehandeling

Om de slijtvastheid te verbeteren, is het schroeflichaam gemaakt van genitreerd staal, dat een ionennitreringsbehandeling ondergaat, wat resulteert in een oppervlaktehardheid die voldoet aan hoge normen. Voor glasvezelversterkte materialen wordt een bimetalen legeringsbehandelingslaag gebruikt, die de slijtvastheid met 3 tot 5 keer verbetert in vergelijking met traditionele nitreringsbehandelingen. Het bovenste oppervlak van de draad is gecoat met diamant, waardoor de wrijvingscoëfficiënt wordt verlaagd tot onder 0.08.

De nieuwste oppervlaktetextureringstechnologie maakt gebruik van lasercladding om micron-level groefarrays op het schroefoppervlak te creëren. Experimentele gegevens tonen aan dat deze structuur de mengefficiëntie met 18% verbetert en de smelttemperatuuruniformiteit met 25% verbetert.

Op het gebied van precisiespuitgieten worden de toleranties van de schroefdiameter nu gecontroleerd binnen IT5-precisie, met een concentriciteitsfout die niet groter is dan 0.01 mm/m. Bovendien kan de nieuw ontworpen golvende schroef, geoptimaliseerd met behulp van CFD-simulaties (Computational Fluid Dynamics), de dubbelbreking terugbrengen tot onder 3 nm/cm bij het gieten van optische PC-componenten. Met de integratie van slimme sensortechnologie maakt het schroefsysteem nu realtime monitoring van de smeltviscositeit mogelijk, gekoppeld aan een adaptief controlesysteem, dat ervoor zorgt dat het plastificeringsproces zeer stabiel blijft met een CPK-waarde (Process Capability Index) die consistent boven de 1.67 ligt.

Deze nieuwe generatie schroefsystemen, die elektromechanische integratie en nauwkeurig ontwerp combineren, verlegt de grenzen van de nauwkeurigheid van kunststofverwerking.