Nyheter

I den centrala strukturen av en lodrät injektionsformningsmaskin spelar skruvsystemet en nyckelroll vid omvandlingen av plastiska råmaterial från fasta till smältande tillstånd. Denna på första ögonblicket enkla metallkomponent, med sin precisa design och effektiva rörelsekontroll, utför flera tiotal högnoggranna plastifieringscykler per minut. Som det "hjärtat" i formningsprocessen påverkar skruvans design direkt formningskvaliteten och produktions-effektiviteten.

I. Utvecklingen av skruvsystemstrukturen

Modern vertikal injektionsformningsmaskinskruvor använder vanligtvis en klassisk tre-stegs struktur, där varje steg har en speciell funktion. Transportdelen ansvarar för den stabila transporten av råmaterial, och de djupa skruvfurorna i detta avsnitt säkerställer en smidig flödesrörelse av granulat under tyngdkraftens påverkan. Kompressionsdelen genererar en mekanisk komprimerings-effekt genom att alltmer försmana skruvfurorna, vilket förbättrar plastiserings-effektiviteten samtidigt som det förhindrar överdriven skjuvning. Mätaredelen, med dess mindre djupa skruvfuror, säkerställer jämn smältning i en högtrycks-miljö, vilket stabiliserar produktkvaliteten.

Mätavsnittet är avgörande, och dess design följer vanligtvis en gyllene ratio mellan längd och diameter (L/D) på 5:1 till 7:1. Detta säkerställer inte bara homogeniteten av smältan utan håller även temperatursvängningarna inom ±2°C. För att förhindra smälten från att flyta tillbaka använder kontrollringkomponenten en dubbelsegelstruktur med en respons tid på mindre än 0,03 sekunder.

II. Koppling mellan termodinamik och reologi

Den skjuvvarmeffekt som genereras av skruvrotationen följer reologisk formel τ = η(du/dy), där skjuvhastigheten varierar mellan olika avsnitt. Till exempel i foderavsnittet ligger skjuvhastigheten vanligtvis mellan 50 till 100 s⁻¹, medan i mätavsnittet kan den nå 500 till 1000 s⁻¹. För värme känsliga material, såsom PC (polycarbonat), används en specialdesignad skruv som kortar ned komprimeringsavsnittets längd för att begränsa temperaturstigningen till inom 30°C.

Temperaturfältet för smältan visar en axiell gradient. Med hjälp av infrarött termografi observeras temperaturkurvan från matningsöppningen till munstyckets utgång. Genom att optimera skruvsnabbhet och kontrollparametrar för baktryck kan temperatursvängningskoefficienten minskas till under 0,05, vilket förhindrar materialdegradering på grund av överhettning.

III. Tekniska material och yttillverkning

För att förbättra slitagebeständigheten är skruvkroppen gjord av nitratstål, som utsätts för jonnitratbehandling, vilket resulterar i en ythårdhet som uppfyller höga krav. För glasfiberförstärkta material används en bi-metalllegeringsbehandlingslager, vilket förbättrar slitagebeständigheten med 3 till 5 gånger jämfört med traditionella nitrateringsbehandlingar. Trådets översida är belagd med diamant, vilket minskar friktionskoefficienten till under 0,08.

Den senaste tekniken för yttexning använder lasercladding för att skapa mikronnivåska grovdarrar på skruvans yta. Experimentella data visar att denna struktur förbättrar blandnings-effektiviteten med 18% och förbättrar smälttemperaturens jämnhet med 25%.

Inom området precisionssprutformning kontrolleras nu skruvdiame-tertoleranserna inom IT5-noggrannhetsgrad, med koncentrisitetsfel som inte överstiger 0,01mm/m. Dessutom kan den nydesignade vågskruvan, optimerad med hjälp av CFD-simuleringar (Computational Fluid Dynamics), minska biprefringensen till under 3nm/cm när optiskt grad PC-komponenter formas. Med integrationen av smart sensor-teknik möjliggör skruvsystemet nu realtidsovervakning av smältdjupets viskositet, kopplat med ett anpassningsbart styrsystem, vilket säkerställer att plastiseringsprocessen förblir högst stabil med en CPK-värde (Process Capability Index) som konsekvent ligger över 1,67.

Denna nya generation av skruvsystem, som kombinerar elektromekanisk integration och precist design, omdefinierar gränserna för noggrannhet i plastbearbetning.