Nieuws

In de kernstructuur van een verticale injectieomvormingsmachine speelt het schroefsysteem een sleutelrol bij het omzetten van plastic grondstoffen uit vaste in gesmolten toestand. Deze op het eerste gezicht eenvoudige metalen component, met zijn nauwkeurige ontwerp en efficiënte bewegingscontrole, voert tientallen hoognauwkeurige plasticatiecycli per minuut uit. Als de "hart" van het injectieproces beïnvloedt het ontwerp van de schroef rechtstreeks de vormgevingskwaliteit en productie-efficiëntie.

I. Ontwikkeling van de Structuur van het Schroefstelsel

Moderne verticale injectieomvormingsmachineschroeven nemen meestal een klassieke driedelige structuur aan, waarbij elke fase een specifieke functie heeft. De voedsectie is verantwoordelijk voor de stabiele transport van grondstoffen, en de diepe schroefgroeven in deze sectie zorgen ervoor dat de korrels soepel stromen onder invloed van de zwaartekracht. De compressiesectie genereert een mechanische compressie door geleidelijk smalere schroefgroeven, wat de plasticatie-efficiëntie verbetert terwijl het te veel scheren voorkomt. De doseringssectie, met zijn minder diepe schroefgroeven, zorgt voor uniform smelten in een hoge-drukomgeving, waardoor de productkwaliteit wordt gestabiliseerd.

De doseringssectie is cruciaal, en de ontwerpen volgen doorgaans een gulden verhouding 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 terugvloei van de smelt te voorkomen, maakt het component van de controle-ring gebruik van een dubbele sluitstructuur, met een responsijd van minder dan 0,03 seconden.

II. Koppeling van Thermodynamica en Rheologie

Het schuurslag-effect dat wordt veroorzaakt door de schroefrotatie volgt de rheologische formule τ = η(du/dy), waarbij de schuurrate verschilt per sectie. Bijvoorbeeld, in de voedingssectie varieert de schuurrate doorgaans tussen 50 en 100 s⁻¹, terwijl in de doseringssectie deze waarde kan stijgen tot 500 tot 1000 s⁻¹. Voor hittegevoelige materialen zoals PC (polycarbonaat), wordt een gespecialiseerde schroefdruk ontwerp gebruikt, waarbij de lengte van de compressiesectie wordt verkort om de temperatuurstijging te beperken tot binnen de 30°C.

Het temperatuurveld van de smelt toont een axiale gradiënt. Met behulp van infrarood thermografie wordt de temperatuurcurve vanaf het voedingsopening tot aan de nozzleuitgang geobserveerd. Door de schroefvaart en terugdrukcontroleparameters te optimaliseren, kan de temperatuurschommelingscoëfficiënt worden teruggebracht tot onder 0,05, waardoor materiaalvertering door te hoge temperaturen wordt voorkomen.

III. Technische materialen en oppervlaktebehandeling

Om slijtagebestendigheid te verbeteren, bestaat het schroeflichaam uit gestookt staal, dat onderworpen wordt aan ionstokking, wat resulteert in een oppervlaktehardheid die hoge eisen voldoet. Voor glasvezelversterkte materialen wordt een bi-metaallegerringslaag gebruikt, wat de slijtagebestendigheid vergroot met 3 tot 5 keer in vergelijking met traditionele stokbehandelingen. De bovenkant van de draad is bekleed met diamant, waardoor de wrijvingscoëfficiënt wordt teruggebracht tot onder 0,08.

De nieuwste technologie voor oppervlaktestructurering maakt gebruik van lasercladding om micronniveau-groefarrays op het schrooppervlak te creëren. Experimentele gegevens tonen aan dat deze structuur de mengefficiëntie verbetert met 18% en de uniformiteit van de smelttemperatuur verhoogt met 25%.

In het veld van precisie-injectiemodeling worden de diameter-toleranties van schroeven nu beheerd binnen IT5-nauwkeurigheid, met een concentriciteitsfout die niet meer dan 0,01mm/m overschrijdt. Bovendien kan de nieuw ontworpen golfvormige schroef, geoptimaliseerd met CFD (Computational Fluid Dynamics)-simulaties, bij het vormen van optische PC-componenten de birefringentie reduceren tot onder de 3nm/cm. Door integratie van slimme sensortechnologie staat het schroefsysteem nu toe om in real-time de viscositeit van de smelt te monitoren, gekoppeld aan een adaptief besturingssysteem, wat zorgt dat het plasticatieproces zeer stabiel blijft met een CPK-waarde (Process Capability Index) die consistent boven de 1,67 blijft.

Deze nieuwe generatie van schroefsysteemen, die elektrische en mechanische integratie combineert met nauwkeurige ontwerpen, stelt de grenzen van de precisie in de kunststofverwerking opnieuw vast.