Survevormimismasinate sissepritsekruvide projekteerimismeetodi ja põhimõtete uurimine

1, sissepritsekruvi pikkuse ja läbimõõdu suhe plastist survevalumasinas
Sissepritse (Jinyang) kruvi kuvasuhe plastist survevalumasinas on kruvi väga oluline parameeter, eriti tavaliselt kasutatavate universaalsete kruvide puhul. Universaalsete kruvide kuvasuhe on tõusnud 13-14-lt 18-le ja nüüd tõusnud väärtusele 20-22, ulatudes isegi 26-ni.
1. Pikkuse ja läbimõõdu suhe ja sissepritsekruvi sissepritsekäik plastist survevalumasinas
Plastmassist survevalumasina sissepritsekäik väljendab sissepritse mahtu ja on oluline tehniline parameeter. Kruvi poolt süstimisprotsessi ajal täidetud materjali kogus on põhimõtteliselt väga ebakindel tegur. Sissepritse ajal liigub kruvi telgsuunas ettepoole ja materjal voolab kruvisoonde, kuid kruvisoont ei saa täita, kuna sissepritseaeg ei ole piisav kruvi soone täielikuks täitmiseks vajaliku aja täitmiseks. Materjalide hõreda täidise tõttu imetakse õhku kergesti sisse. Kui õhku ei saa õigel ajal välja lasta, halvendab see plastifitseerimise kvaliteeti. Tavaliselt on doseerimiskäigu suurus peamine tegur, mis määrab, kas õhk võib mahutussilindrisse siseneda. Erinevate materjalidega tehtud uuringud on näidanud, et kui mõõtekäik on suurem kui 3D, tekib kontrollrõnga taga õhu kaasahaaramine. Kui kruvi kuvasuhe on siinkohal väiksem kui 18 (mis vastab kruvi kuvasuhte 3D-mõõtmiskäigule), st pikkus, mille juures etteandeosas olev tahke aine hakkab sulama, on liiga lühike, põhjustada sulatis järelejäänud tahke aine hulga märkimisväärset suurenemist, kui tahke aine läheb üle survesektsiooni. Rasketel juhtudel võib see isegi transportimise seiskuda. Seetõttu on 3D-st ületava mõõtmiskäigu saavutamiseks vaja suurendada kruvi efektiivset pikkust, et tahkel materjalil oleks etteandeprotsessi ajal piisavalt sulamisradasid, et vähendada tahke aine sisaldust sulatis, sobitada koostisega. sulamismahust koos survesektsiooni mahuvoolu koostisega ja saavutada mõõtmiseks vajalik sulamismaht, mis on suurem kui sulamismaht kruvisoones. Üldiselt ulatub kruvi pikkuse ja läbimõõdu suhe 20-25-ni, mis vastab 3D-st suurema käigu mõõtmise nõudele. Lisaks sellele peab kruvi küljesuhte suurenemisest põhjustatud materjali kaasahaaramise probleemi lahendamiseks kruvi konstruktsioon vastama nõudele, et tahke korgi kiirus plastifitseerimisel on suurem kui tahke kihi kiirus. Nüüd on kruvide projekteerimise ja töötlemise edenedes üldiste plastist survevalumasinate sissepritsekäik suurenenud 3D-lt 4,5-5D-ni ja mõned ulatuvad isegi 6,5D-ni. Kruvi kuvasuhe on samuti suurenenud 18-lt 20-25-le või isegi suuremale, parandades seeläbi plastifitseerimismehhanismi ökonoomsust. Näiteks ettevõtte DEMAG seerias Ergotech on standardkruvi sissepritsekäik umbes 4,5D, kruvi plastifikatsiooni efektiivne pikkus on 20D ~ 24D, spetsiaalse kruvi kuvasuhe on 25 ja sammu ja sammu suhe. kruvi serva välisläbimõõt on 1:1.
2. Survekruvi pikkuse ja läbimõõdu suhe ja materjali sulamisomadused plastist survevalumasinates
Poolkristalliliste plastide erientalpia on umbes 1.3-1,5 korda kõrgem kui amorfsel plastil, seega on amorfsed plastid rohkem sulavad kui poolkristallilised. Näiteks ABS sulab läbi 7D tee, PS sulab läbi 10D tee, PE sulab läbi 14D tee ja PP sulab läbi 23D tee enne sulamisprotsessi lõppu. Ülaltoodud nähtusest on näha, et erinevatel plastidel on nende erinevate sulamisomaduste tõttu erinevad nõuded kruvi kuvasuhtele. Näiteks kasutades tavalist plasti survevalumasinat pikkuse ja läbimõõdu suhtega 18 kruvi süstimiseks PP plastifitseerimiseks, ei ole plastifitseerimise kvaliteet kindlasti ideaalne, nii et vormitud tootes on sulamata osakesi. Siiski, kui seda kasutatakse PE plastifitseerimiseks, on võimalik saavutada hea sulamiskvaliteet.
Toote jõudluse paranemisega on ilmnenud spetsiaalsed kruvid, et kõrvaldada universaalsete kruvide puudused, nagu PET-kruvid, PC-kruvid, PVC-kruvid, termoreaktiivsed plastkruvid, EVA-kruvid, PEEK-kruvid jne. Spetsiaalne kruvi on loodud kohanema konkreetsete objektide plastifitseerimisega ja selle kuvasuhe on põhimõtteliselt erinev. Kruvi spetsiifilisel struktuuril ja tehnilistel parameetritel on samuti oma omadused. Näiteks PET-toorikute süstimiseks mõeldud spetsiaalne kruvi saab kohaneda PET-materjalide toimivusega ja parandada tooriku kvaliteeti, kusjuures pikkuse ja läbimõõdu suhe on 23D kuni 26D.
3. Plastmassi survevalumasinate sissepritsekruvide pikkuse ja läbimõõdu suhe ja toodete kvaliteediomadused
Nõuded kruvi pikkuse ja läbimõõdu suhtele varieeruvad sõltuvalt toote kvaliteedinõuetest. Näiteks tavaliste personaalarvutitoodete puhul võib kruvi pikkuse ja läbimõõdu suhe 20 vastata plastifitseerimisnõuetele, samas kui arvuti optiliste juhikute töötlemisel peaks plastist survevalumasinate jaoks ideaalne sissepritsekruvi pikkuse ja läbimõõdu suhe olema 23, et parandada sulamist. kvaliteet ja mõõtmise täpsus; Täppississepritsekruvide kuvasuhe on suurem kui üldotstarbelistel kruvidel.
4. Plastist survevalu masina süstimine (Jinyang) kruvi kuvasuhe ja nihke segamise komponendid
Kuigi kruvi kuvasuhtel ja nihkesegamiskomponentidel on kummalgi oma funktsioonid, võivad need teatud olukordades kompenseerida üksteise puudujääke. Nihkele mittetundlike plastide (nt PP) plastifikatsioon võib parandada sulamiskiirust, lisades nihke-/segamiskomponente, kui kruvi kuvasuhe on ebapiisav, näiteks kasutades mitme keermega kruvisid ja tõkketüüpi kruvisid. Võrreldes ühepealiste keermestatud kruvidega on mitme peaga keermestatud kruvide ja tõkketüüpi kruvide eeliseks see, et tünni seina ja tahke kihi vahele moodustuv sulamiskiht ei ole nii paks, suurendades seeläbi soojusülekannet tünnilt tahkele objektile ja tõhusalt. energiat kasutades. Lisaks saab tõkkekruvi pind eraldada ka tahke aine sulatisest ning materjalile avaldatakse tõkkeniidi kaudu teatud nihkejõud, muutes soojussisendi tõhusamaks.
Kõrge entalpiaga plastide plastifitseerimisel, mis on tundlik nihke suhtes, ei saa nihke-/segamiskomponendid asendada kruvi kuvasuhte funktsiooni. Piisavalt homogeniseeritud sulatise saamiseks on vaja kasutada piisavalt suure kuvasuhtega kruvisid, et materjalil oleks pikem retentsiooniaeg piisava soojuse neelamiseks; Pikemate kiududega plastikut kahjustab sageli plastifitseerimisprotsessi käigus kontsentreeritud nihkejõud, mistõttu ei saa lisada nihke-/segamiskomponente. Heade dispersiooni- ja sõtkumisomaduste saavutamiseks tuleks kasutada suurema kuvasuhtega kruvisid.
Sissepritsevormimismasina tünn Jinyang kruvi silinder
2, plastist survevalumasina sissepritsekruvi doseerimisosa
Doseerimissektsiooni põhifunktsioon on homogeniseerimine ja mõõtmine, seega on mõõteosa tuntud ka kui homogeniseerimissektsioon. Kuna survesektsiooni sula väljund ei ole veel saavutanud sisemiselt sulamisühtlust, on erinevate osade ja isegi sulamata tahkete materjalide vahel endiselt temperatuuri erinevusi, mis ei suuda saavutada korduvat ja ülitäpset plastifitseerimist ja mõõtmistäpsust. Seetõttu tuleb plastsulami homogeniseerimine mõõtmise osas lõpule viia. Mõõteosa funktsioonidest ja praktilisest töötlemise kogemusest nähtub, et plastifitseerimise ühtsuse ja täpse mõõtmise saavutamisel mängib üliolulist rolli mõõteosa mõistlik disain.
1. Doseerimissektsiooni ja segamise lõikeosa homogeniseerimine
Plastilise sulamishomogeniseerimisel on kaks tähendust, üks on termiline ühtlus, mida väljendatakse temperatuuride erinevusena, ja teine ​​on optiline ja mehaaniline segamise ühtlus, mis kirjeldab pigmentide ja täiteainete jaotumist.
(1) Mõõteosa homogeniseerimine
Doseerimissektsiooni homogeniseerimise olemus seisneb selles, et survesektsiooni läbiv sulamaterjal läbib doseerimissektsiooni tee, nii et iga sulamaterjali sees oleva punkti temperatuur saavutab ühtluse, et saada sulamaterjali ühtlane tihedus. See on termiline ühtlus, mida väljendatakse temperatuuride erinevusena.
(2) Segamisnihkeosa homogeniseerimine doseerimise esiotsas
Plastist survevalumasina sissepritsekruvil on selle spetsiifilise funktsiooni tõttu halb segamis- ja lõikamisvõime, eriti värvide segamise ja hajutamise osas. Kuid tänapäeval kasutavad kodumaised kasutajad tootmiskulude vähendamiseks harva suurepärase värvidispersiooni jõudlusega värvilisi põhisegusid. Selle asemel segavad nad pigmente plastifitseerimiseks otse plastiosakestega. Kasutajate töötlemisnõuete täitmiseks on paljud kodumaised survevalumasinate tootjad pigmendi segamise ühtluse parandamiseks seadistanud kruvi otsa segamisnihkeosa. Segamisnihkesektsiooni homogeniseerimise ja selle seadme doseerimissektsiooni homogeniseerimise vahel on selge erinevus, mis on optiline ja mehaaniline segamise ühtlus, mis väljendub pigmendi ja täiteaine jaotuse vormis.
2. Mõõtelõike projekteerimispõhimõtted
(1) Mõõteosa pikkus
Vastavalt mõõteosa otstarbele peaks kruvisoonte sügavus mõõteosas olema pigem madal kui sügav. Mõõteosa pikkus on 25 protsenti kuni 30 protsenti kruvi soone pikkusest. Doseerimissektsiooni kruvisoonte sügavus ja pikkus on kaks tegurit, mis mõjutavad doseerimisefekti, kusjuures doseerimissektsiooni pikkus mängib domineerivat rolli. Põhjus, miks kruvi pikkuse ja läbimõõdu suhte suurendamine võib parandada mõõtmise täpsust ja plastifitseerimise ühtlust, on see, et kõigepealt pikendatakse mõõteosa pikkust, vähendades samal ajal kruvi survesuhet. Näiteks φ 42 mm kruvi pikkuse ja läbimõõdu suhet on suurendatud 19-lt 21,5-le ja mõõteosa pikkust 4,5D-lt 6D-le. Plastifitseeritud PS mass varieerub vahemikus 241,3–241,8, massi korratavuse täpsusega 0,2 protsenti, mis on 5 korda suurem kui algne 1 protsenti. See näitab, et mõõteosa pikkus mängib mõõtmise täpsuses otsustavat rolli.
(2) Surveaste ja sektsiooni soone sügavuse mõõtmine
Kuna plastist survevalumasina sissepritsekruvi pikkuse ja läbimõõdu suhe suureneb, saab surveastet vastavalt vähendada. Varem, kui kruvi kuvasuhe oli 18, oli surveaste üldiselt 2,8. Nüüd, kui kruvi kuvasuhet suurendatakse, on surveaste üldiselt 2,2. Samal ajal on vähendatud ka vastava mõõteosa soone sügavust, mis võimaldab saada ühtlasema sulakeha ja parandada plastifitseerimisvõimet. Üldiselt kasutatakse madala viskoossusega, hea voolavuse ja hea termilise stabiilsusega plastiliseks plastifikatsiooniks suurt surveastet ja sügavamat mõõteosa soone sügavust; Suure viskoossusega ja hõlpsa termilise lagunemisega plastiliseks plastifikatsiooniks kasutatakse väikest surveastet ja madalat mõõteosa soone sügavust; Amorfsete plastide puhul saab mõõteosa soone sügavust suurendada, kusjuures soone sügavus on 0.06D~0.07D, et vähendada voolutakistust; Kristallilise plasti puhul vähendage doseerimissektsiooni soone sügavust, võttes sulamaterjali aksiaalse temperatuuri erinevuse vähendamiseks soone sügavuse 0,04D kuni 0,05D.
(3) Vahe sissepritsekruvi ja plastist survevalumasina silindri vahel
Sissepritsekruvi ja plastist survevalumasina silindri vahelise pilu suurus on kiire süstimise ajal väga oluline probleem. Kruvi suurel kiirusel süstimisel suureneb märkimisväärselt nihkejõud, mis mõjub tahkele alusele sulakile ja sulabasseini poolt piki survesektsiooni suunda. Kui kruvi ja silindri vahe on liiga suur, ületab kruvi edasiliikuval pinnal olev sulakogu kruvi ja silindri vahe ning siseneb eesmisse kruvisoonde. Sulatus surub tahket kihti kokku, põhjustades selle kiire rebenemise ja isegi söötmise sektsiooni lõpus olev tahke kihti hakkab rebenema. Seetõttu tuleks kiire sissepritse nõuete täitmiseks rangelt kontrollida pilu sissepritsekruvi ja plastist survevalumasina silindri vahel.
Sissepritsevormimismasina kruvi Jinyangi kruvi
3. Kontrollrõngas
Kontrollrõngaid on kolme tüüpi: sõltumatud liikumise kontrollrõngad, mis pöörlevad sünkroonselt plastist survevalumasina sissepritsekruviga, ja topeltkontrollrõngad, mis ühendavad ülaltoodud kahte funktsiooni. Kaks esimest tüüpi on tavaliselt kasutatavad kontrollrõngad, keskendudes topeltkontrollrõngastele. Topeltkontrollrõngas koosneb välimisest rõngast, mis pöörleb sünkroonselt plastist survevalumasina sissepritsekruviga, ja sõltumatust sisemisest rõngast, mis liigub iseseisvalt. Süstimise ajal suletakse välimine rõnga otspind tihedalt plastist survevalumasina sissepritsekruvi otsapinnaga, samas kui sisemise rõnga otspind on kahekordse tihendusefekti saavutamiseks tihedalt suletud sisemise rõnga otspinnaga. Selle omadused on pikk kasutusiga, hea tihendusefekt, tundlik sulgemine ning võime säilitada ja stabiliseerida kõrget sissepritseefektiivsust pikka aega. Võrreldes sama spetsifikatsiooniga survevalumasinatega, mis ei kasuta topeltkontrollrõngaid, on topeltkontrollrõngaid kasutavatel survevaluseadmetel selgelt stabiilse sissepritse ja madala sissepritserõhu eelised.
3, plastist survevalumasinate kruvide projekteerimispõhimõtted
Plastmassi survevalumasinate sissepritsekruvi disainikontseptsioon juhindub teooriast ja põhineb praktilisel kogemusel, ühendades teooria praktikaga, mitte seotud olemasolevate teooriatega ning julgedes teha uuendusi. Kruvi konstruktsiooni mõõtmise kriteeriumid on: kas plastifitseerimine on ühtlane, kas mõõtmine vastab nõuetele ja teiseks plastifitseerimisvõime nõuded. Seoses inimeste pideva süvenemisega arusaamisega polümeerplastide omadustest ja uute polümeersete ühendite ilmumisest ei ole absoluutselt mõistlikku kruvikonstruktsiooni. Kuni kvaliteedinõuetele vastavaid tooteid saab plastifitseerida ja vormida, on kruvide disain edukas.
Plastmassist survevalumasina sissepritsekruvi projekteerimiseks on kõigepealt vaja mõista töödeldava objekti jõudlust ja saavutatava toote kvaliteeti, samuti seda, millised plastist survevalumasina sissepritsekruvi parameetrid on seotud töödeldava materjali jõudlus, näiteks materjali tundlikkus nihke- ja temperatuuri suhtes. Tavaliselt on amorfsetel plastidel, nagu PS, ABS, PMMA, PVC, PC jne, lai töötlemistemperatuuri vahemik, välja arvatud PVC. Kristallilistel plastidel nagu LDPE, HDPE, PA jne on kitsas temperatuurikõikumiste vahemik; Amorfsed plastid ei ole nihkele tundlikud ega vaja nihkekomponente. Voolutakistuse vähendamiseks saab sobivalt suurendada soone sügavust ja vähendada surveastet. Kristallilised plastid on nihketundlikud ning viskoossuse vähendamiseks ja voolavuse parandamiseks võib lisada nihkekomponente. Võtke näiteks PP. Kuigi selle voolavus on väga hea, on seda raske plastifitseerida selle suure erisoojusmahu ja madala termilise difusiooni tõttu. Ideaalset kvaliteeti on raske saavutada, kui kasutada üldist plastist survevalumasinat selle plastifitseerimiseks kruvi sissepritseks, eriti suurte ja keskmise suurusega masinate puhul. Levinud plasti kvaliteedivead on järgmised: kruvihomogeniseerimissektsioonis (mõõtmisektsioonis) on sulakihi sisemise ja välimise kihi temperatuuride erinevus suur, see tähendab, et sisemise kihi temperatuur on madal ja väliskihi temperatuur kõrge. Plastifikatsiooni ajal jääb plasti survevalu masinas oleva sissepritsekruvi plastifitseeriva jõu tõttu sisemine plastikiht kruvipea külge kinni ja välimine sulamaterjali kiht voolab mööda sisemisest plastist kihist, mis on kinni jäänud kruvipea esiotsa külge. Seetõttu süstitakse iga sissepritsega ainult masina silindri esiotsa sulamaterjali välimine kiht vormi, sisemine plastkiht jääb aga sulamistemperatuurini mitte jõudmise tõttu kruvipea juurde. Selle tulemusena jääb pärast korduvat plastifitseerivat süstimist kruvipeasse kinni üha rohkem materjali, mille tulemusena väheneb tegelik plastifitseerimise kogus iga kord, mille tulemuseks on väiksem süstimiskogus ja isegi lõppkokkuvõttes saab normaalset tööd teha ainult tehakse pärast kinni jäänud materjali eemaldamist. Arvestades PP plastifitseerimise ainulaadset olemust, on vaja kujundada PP sissepritsekruvi vorm ja tehnilised parameetrid, et saavutada korduv täpsus plastifitseerimise kvaliteedis ja mõõtmises. Kuvasuhe on peamine jõudlus, seega suurendage esmalt kuvasuhet, et see vastaks sulandi peetumisajale, ja seejärel kaaluge muude parameetrite kavandamist.
Lisaks on plastist survevalumasinate sissepritsekruvi spetsiifilises disainis palju nippe ja kruvi jõudlus kajastub sageli nendes trikkides. Mõned üksused ei pööra nüüd piisavalt tähelepanu kruvide konstruktsioonile ja usaldavad need kruvide töötlemisüksustele, et kõik lõpetada. Kuigi see säästab aega, pole kruvide taset võimalik parandada. Seetõttu saavad survevalumasinate tootjad kruvi jõudlust parandada ainult nende enda arendusvõimalusi tugevdades. HNA Plastic Machinery Manufacturing Co., Ltd. peab suure tähtsusega suure jõudlusega kruvide väljatöötamist ja on järjest välja töötanud uuenduslikke kruvisid, nagu PC-kruvid ja termoreaktiivsed kruvid. Pärast kasutaja kasutamist on plastifitseerimine hea ja vormimine stabiilne.