Hvordan påvirker skruegeometrien oppholdstiden og skjærhastigheten til materialet i tønnen?

Skruegeometrien spiller en kritisk rolle i å bestemme både oppholdstiden og skjærhastigheten til materialet i tønnen til en sprøytestøpemaskin. Dette er hvordan:

Flydybde: Flydybde er et grunnleggende aspekt ved skruegeometri som i stor grad påvirker materialflytdynamikken i løpet. Avstanden mellom den ytre diameteren til skruen og den indre diameteren til tønnen dikterer volumet av materiale som kan rommes langs skruens kanal. Dette volumet påvirker oppholdstiden direkte, ettersom en større flydybde gjør det mulig å transportere en større mengde materiale per omdreining av skruen. Følgelig tilbringer materialet mer tid inne i fatet, og gjennomgår prosesser som smelting, blanding og homogenisering. Lengre oppholdstid er spesielt fordelaktig for å oppnå ensartede egenskaper i de endelige støpte delene, da de letter grundig blanding av tilsetningsstoffer, fargestoffer eller resirkulerte materialer med basisharpiksen. Imidlertid kan overdreven flydybde føre til forlengede oppholdstider, risikere materialnedbrytning eller overoppheting, spesielt for varmefølsomme polymerer.

Stigning: Skruens stigning, definert som avstanden mellom tilstøtende bevegelser langs dens lengde, påvirker direkte materialforskyvning og, følgelig, oppholdstid. En lengre stigning resulterer i større materialtransport per omdreining av skruen, noe som effektivt øker gjennomstrømningshastigheten og forlenger oppholdstiden. Denne forlengede oppholdstiden gir flere fordeler, inkludert forbedret blanding og homogenisering av materialet, som er avgjørende for å oppnå konsistente smelteegenskaper og delkvalitet. Lengre oppholdstid kan forbedre inkorporeringen av tilsetningsstoffer eller fyllstoffer, og sikre jevn fordeling gjennom smelten. Det er imidlertid viktig å vurdere avveiningene knyttet til lengre tonehøyder, for eksempel potensiell økning i energiforbruk eller skjærindusert nedbrytning. Omvendt reduserer kortere stigninger materialforskyvning per omdreining, noe som fører til kortere oppholdstid. Selv om dette kan være ønskelig for å minimere materialeksponering for høye temperaturer eller redusere syklustider, kan det også kompromittere smeltekvalitet og blandeeffektivitet.

Kompresjonsforhold: Kompresjonsforholdet til skruen, uttrykt som forholdet mellom matesonens dybde og målesonens dybde, påvirker materialbehandlingen i tønnen dypt. Et høyere kompresjonsforhold øker trykket og temperaturen til materialet etter hvert som det beveger seg langs skruen, noe som effektivt forlenger oppholdstiden. Denne forlengede oppholdstiden muliggjør mer omfattende smelting, blanding og homogenisering av materialet, noe som resulterer i forbedret smeltekvalitet og delkonsistens. Det forhøyede trykket fremmer bedre komprimering og fortetting av smelten, og reduserer hulrom eller inkonsekvenser i de endelige støpte delene. Imidlertid kan for høye kompresjonsforhold føre til overarbeid av materialet, forårsake nedbrytning, misfarging eller overdreven energiforbruk.

Kanaldybde: Dybden til skruekanalene, som refererer til mellomrommet mellom tilstøtende flygninger, påvirker materialtransport og oppholdstid betydelig. Dypere kanaler rommer et større volum av materiale, noe som letter økt materialtransport langs skruens lengde og dermed forlenget oppholdstid. Denne forlengede oppholdstiden tillater mer grundig blanding, blanding og termisk behandling av materialet, noe som fører til forbedret smeltekvalitet og delytelse. Dypere kanaler fremmer bedre inngrep mellom skruen og fatet, og minimerer lekkasje eller forbikjøring av usmeltet materiale. Imidlertid kan for dype kanaler hindre materialtransport eller øke skjærkreftene, noe som potensielt kan føre til prosesseringsutfordringer eller for tidlig slitasje av skruen.

Injeksjon maskin skrue
Injection machine screw