Forskning på designmetoden og prinsippene for injeksjonsskruer for sprøytestøpemaskiner

1, lengde til diameter forholdet til injeksjonsskruen i plastsprøytestøpemaskin
Sideforholdet til injeksjonsskruen (Jinyang) i en plastsprøytestøpemaskin er en svært viktig parameter for skruen, spesielt for vanlig brukte universalskruer. Sideforholdet til universalskruer har økt fra 13-14 til 18, og har nå økt til 20-22, til og med nådd 26.
1. Lengde til diameter forhold og injeksjonsslag av injeksjonsskruen i plastsprøytestøpemaskin
Sprøyteslaget til en plastsprøytestøpemaskin uttrykker mengden av injeksjon og er en viktig teknisk parameter. Mengden materiale som fylles av skruen under injeksjonsprosessen er i utgangspunktet en svært usikker faktor. Under injeksjonen beveger skruen seg aksialt fremover, og materialet strømmer inn i skruesporet, men skruesporet kan ikke fylles fordi injeksjonstiden ikke er nok til å møte tiden som kreves for å fylle skruesporet helt. På grunn av sparsom fylling av materialer, suges luft lett inn. Hvis luften ikke kan slippes ut i tide, vil det redusere mykningskvaliteten. Vanligvis er størrelsen på måleslaget den viktigste faktoren som avgjør om luft kan komme inn i lagersylinderen. Forskning på ulike materialer har vist at dersom måleslaget er større enn 3D, vil det være luftinnblanding bak sjekkringen. På dette tidspunktet, hvis sideforholdet til skruen er mindre enn 18 (tilfredsstiller 3D-måleslaget til skruens sideforhold), det vil si at lengden som faststoffet i matedelen begynner å smelte med er for kort, vil det forårsake en betydelig økning i gjenværende faststoff i smelten når faststoffet går over til kompresjonsseksjonens smelte. I alvorlige tilfeller kan det til og med føre til at overføringen stopper. Derfor, for å oppnå et måleslag som overstiger 3D, er det nødvendig å øke den effektive lengden på skruen, slik at det faste materialet kan ha tilstrekkelige smeltebaner under mateprosessen for å redusere faststoffinnholdet i smelten, matche sammensetningen av smeltevolumet med volumstrømsammensetningen til kompresjonsseksjonen, og oppnå nødvendig smeltevolum for at målingen skal være større enn smeltevolumet i skrusporet. Generelt når forholdet mellom lengde og diameter for skruen 20-25, noe som kan oppfylle kravet om å måle et slag større enn 3D. I tillegg, for å løse problemet med materialinnblanding forårsaket av økningen i sideforholdet til skruen, må skruedesignet oppfylle kravet om at hastigheten til den faste pluggen under plastisering er større enn hastigheten til det faste laget. Nå, med fremgangen innen skruedesign og prosessering, har injeksjonsslaget til generelle plastsprøytestøpemaskiner økt fra 3D til 4,5D~5D, og ​​noen når til og med 6,5D. Skruens sideforhold har også økt fra 18 til 20-25, eller enda større, og forbedrer dermed økonomien til mykgjøringsmekanismen. For eksempel, i Ergotech-serien til DEMAG-selskapet, er injeksjonsslaget til standardskruen omtrent 4,5D, den effektive lengden på skrueplastisering er 20D~24D, sideforholdet til spesialskruen er 25, og forholdet mellom stigning og stigning ytre diameter på skruekanten er 1:1.
2. Lengde-diameter-forhold mellom injeksjonsskrue og materialsmelteegenskaper i plastsprøytestøpemaskiner
Den spesifikke entalpien til halvkrystallinsk plast er omtrent 1,3-1,5 ganger høyere enn for amorf plast, så amorf plast er mer utsatt for smelting enn halvkrystallinsk plast. For eksempel smelter ABS gjennom 7D-banen, PS smelter gjennom 10D-banen, PE smelter gjennom 14D-banen, og PP smelter gjennom 23D-banen før slutten av smelteprosessen. Fra ovennevnte fenomen kan det sees at forskjellige plaster har forskjellige krav til størrelsesforholdet til skruen på grunn av deres forskjellige smelteegenskaper. For eksempel, ved å bruke en vanlig plastsprøytestøpemaskin med et lengde-diameterforhold på 18 for å injisere en skrue for å mykgjøre PP, er kvaliteten på plastifiseringen definitivt ikke ideell, slik at det vil være usmeltede partikler i det støpte produktet. Men når det brukes til å mykne PE, kan god smeltekvalitet oppnås.
Med forbedringen av produktytelsen har spesialiserte skruer dukket opp for å overvinne manglene ved universalskruer, som PET-skruer, PC-skruer, PVC-skruer, herdeplastskruer, EVA-skruer, PEEK-skruer og så videre. Den spesialiserte skruen er designet for å tilpasse seg plastiseringen av spesifikke gjenstander, og størrelsesforholdet er i utgangspunktet annerledes. Skruens spesifikke struktur og tekniske parametere har også sine egne egenskaper. For eksempel kan den spesialiserte skruen for injeksjon av PET-preformer tilpasse seg ytelsen til PET-materialer og forbedre kvaliteten på preformene, med et lengde-diameterforhold på 23D til 26D.
3. Lengde-diameterforholdet til sprøyteskruer i plastsprøytestøpemaskiner og kvalitetsegenskapene til produktene
Kravene til skruens lengde-diameterforhold varierer avhengig av kvalitetskravene til produktet. For generelle PC-produkter kan for eksempel et lengde/diameterforhold på 20 for skruen oppfylle plastiseringskravene, mens for prosessering av PC-optiske føringer bør det ideelle forholdet mellom injeksjonsskruelengde og diameter for plastsprøytestøpemaskiner være 23 for å forbedre smeltingen kvalitet og målenøyaktighet; Presisjonsinjeksjonsskruer har et større sideforhold enn generelle skruer.
4. Injeksjonsmaskin for plastsprøytestøping (Jinyang) skruesideforhold og skjærblandingskomponenter
Selv om skruesideforholdet og skjærblandingskomponentene hver har sine egne funksjoner, kan de kompensere for hverandres mangler i visse situasjoner. Plastisering av plast som ikke er følsom for skjærkraft, slik som PP, kan forbedre smeltehastigheten ved å legge til skjær-/blandingskomponenter når sideforholdet til skruen er utilstrekkelig, for eksempel ved bruk av flergjengede skruer og skruer av barrieretype. Sammenlignet med enkelthodegjengede skruer, har flerhodegjengede skruer og barrieretypeskruer fordelen at smeltelaget som dannes mellom tønneveggen og det faste laget ikke er så tykt, og øker dermed varmeoverføringen fra tønnen til den faste gjenstanden og effektivt. utnytte energi. I tillegg kan overflaten av barriereskruen også skille faststoffet fra smelten, og materialet utsettes for en viss skjæring gjennom barrieretråden, noe som gjør varmetilførselen mer effektiv.
For plastisering av plast med høy entalpi som er følsom for skjærkraft, kan ikke skjær-/blandingskomponenter erstatte funksjonen til skruesideforhold. Det er nødvendig å bruke skruer med et tilstrekkelig stort sideforhold for å sikre at materialet har lengre retensjonstid for å absorbere tilstrekkelig varme, for å oppnå en tilstrekkelig homogenisert smelte; Plast med lengre fibre blir ofte skadet av konsentrert skjærkraft under plastiseringsprosessen, så skjær-/blandingskomponenter kan ikke tilsettes. For å oppnå gode sprednings- og elteegenskaper bør det brukes skruer med større sideforhold.
Injeksjon molding maskin fat Jinyang skrue fat
2, Injeksjon skrue måling delen av plast injeksjon molding maskin
Hovedfunksjonen til måleseksjonen er homogenisering og måling, så måleseksjonen er også kjent som homogeniseringsseksjonen. På grunn av det faktum at smelteeffekten fra kompresjonsseksjonen ennå ikke har nådd smelteensartethet internt, er det fortsatt temperaturforskjeller mellom forskjellige deler, og til og med usmeltede faste materialer, som ikke kan oppnå repeterende og høypresisjons plastisering og målenøyaktighet. Derfor må homogeniseringen av plastsmelte fullføres i måleseksjonen. Fra funksjonene til måleseksjonen og praktisk erfaring med prosessering, er det tydelig at den rimelige utformingen av måleseksjonen spiller en avgjørende rolle for å oppnå jevnhet i plastisering og presis måling.
1. Homogenisering av måleseksjonen og blandeskjærseksjonen
Plastisk smeltehomogenisering har to betydninger, den ene er termisk ensartethet uttrykt i form av temperaturforskjell, og den andre er optisk og mekanisk blandeuniformitet som beskriver fordelingen av pigmenter og fyllstoffer.
(1) Homogenisering av måleseksjon
Essensen av homogenisering i måleseksjonen er å få det smeltede materialet som passerer gjennom kompresjonsseksjonen til å passere gjennom banen til måleseksjonen, slik at temperaturen på hvert punkt inne i det smeltede materialet når jevnhet, for å oppnå et smeltet materiale med jevn tetthet. Dette er den termiske jevnheten uttrykt i form av temperaturforskjell.
(2) Homogenisering av blandeskjærseksjonen ved doseringsfronten
Injeksjonsskruen til plastsprøytestøpemaskinen har dårlig blande- og skjæreevne på grunn av dens spesifikke funksjon, spesielt når det gjelder fargeblanding og dispersjon. Men i dag bruker flere innenlandske brukere sjelden fargemasterbatcher med utmerket fargespredningsytelse for å redusere produksjonskostnadene. I stedet blander og rører de pigmenter direkte med plastpartikler for plastisering. For å imøtekomme behandlingskravene til brukerne har mange innenlandske sprøytestøpemaskiner satt opp en blandeskjærseksjon i spissen av skruen for å forbedre ensartetheten i pigmentblandingen. Det er en klar forskjell mellom homogeniseringen av blandeskjærseksjonen og homogeniseringen av doseringsseksjonen til denne enheten, som er den optiske og mekaniske blandingsuniformiteten uttrykt i form av pigment- og fyllstofffordeling.
2. Designprinsipper for måleseksjon
(1) Lengde på måleseksjon
I henhold til formålet med måleseksjonen bør dybden av skruesporet i måleseksjonen være grunt i stedet for dypt. Lengden på måleseksjonen er 25 prosent til 30 prosent av lengden på skruesporet. Dybden og lengden på skruesporet i måleseksjonen er to faktorer som påvirker måleeffekten, hvor lengden på måleseksjonen spiller en dominerende rolle. Grunnen til at økning av lengde-til-diameter-forholdet til skruen kan forbedre målenøyaktigheten og mykgjøringens jevnhet er fordi lengden på måleseksjonen først forlenges, samtidig som skruens kompresjonsforhold reduseres. For eksempel er en φ Lengde/diameter-forholdet til 42 mm skruen økt fra 19 til 21,5, og lengden på måleseksjonen er økt fra 4,5D til 6D. Massen av mykgjort PS varierer mellom 241,3 og 241,8, med en masse repeterbarhetsnøyaktighet på 0,2 prosent, som er 5 ganger høyere enn den opprinnelige 1 prosenten. Dette indikerer at lengden på måleseksjonen spiller en avgjørende rolle for målenøyaktighet.
(2) Kompresjonsforhold og måling av seksjonsspordybde
Ettersom forholdet mellom lengde og diameter for injeksjonsskruen i plastsprøytestøpemaskinen øker, kan kompresjonsforholdet reduseres passende. Tidligere, når sideforholdet til skruen var 18, var kompresjonsforholdet generelt 2,8. Nå, når sideforholdet til skruen økes, er kompresjonsforholdet vanligvis 2,2. Samtidig er spordybden til den tilsvarende måleseksjonen også redusert, noe som kan oppnå en jevnere smeltet kropp og forbedre mykningsevnen. Generelt sett, for plastisk plastisering med lav viskositet, god fluiditet og god termisk stabilitet, brukes et stort kompresjonsforhold og en dypere måleseksjons spordybde; For plastisk plastisering med høy viskositet og enkel termisk dekomponering, brukes et lite kompresjonsforhold og en grunne måleseksjons spordybde; For amorf plast kan spordybden til måleseksjonen økes, med en spordybde på 0.06D~0.07D for å redusere strømningsmotstanden; For krystallinsk plast, reduser rilledybden til måleseksjonen, ta en rilledybde på 0,04D til 0,05D for å redusere den aksiale temperaturforskjellen til det smeltede materialet.
(3) Spalte mellom injeksjonsskruen og fatet til plastsprøytestøpemaskinen
Størrelsen på gapet mellom injeksjonsskruen og tønnen til en plastsprøytestøpemaskin er et svært fremtredende problem under høyhastighetsinjeksjon. Når skruen injiseres med høy hastighet, øker skjærkraften som virker på det faste laget av den smeltede filmen og det smeltede bassenget langs kompresjonsseksjonens retning betydelig. Hvis gapet mellom skruen og fatet er for stort, vil smeltebassenget på skruens fremadskridende overflate krysse gapet mellom skruen og fatet og gå inn i det fremre skruesporet. Det faste laget vil bli komprimert av smelten, noe som får det til å briste raskt, og til og med det faste laget ved enden av fôringsseksjonen vil begynne å briste. Derfor, for å oppfylle kravene til høyhastighetsinjeksjon, bør gapet mellom injeksjonsskruen og tønnen til plastsprøytestøpemaskinen kontrolleres strengt.
Injeksjon molding maskin skrue Jinyang skrue
3. Sjekk ring
Det er tre former for sjekkringer: uavhengige bevegelsessjekkringer som roterer synkront med injeksjonsskruen til en plastsprøytestøpemaskin, og doble sjekkringer som kombinerer de to ovennevnte funksjonene. De to første typene er ofte brukte ruteringer, med fokus på doble ruteringer. Dobbeltsjekkringen består av en ytre ring som roterer synkront med injeksjonsskruen til plastsprøytestøpemaskinen og en uavhengig indre ring som beveger seg uavhengig. Under injeksjon er den ytre ringendeflaten tett forseglet med injeksjonsskruens endeflate på plastsprøytestøpemaskinen, mens den indre ringendeflaten er tett forseglet med den indre ringendeflaten for å oppnå en dobbel tetningseffekt. Dens egenskaper er lang levetid, god tetningseffekt, følsom lukking og evnen til å opprettholde og stabilisere høy injeksjonseffektivitet i lang tid. Sammenlignet med sprøytestøpemaskiner med samme spesifikasjon som ikke bruker doble sjekkringer, viser sprøytestøpemaskiner som bruker dobbeltsjekkede ringer tydelig fordelene med stabil injeksjon og lavt injeksjonstrykk.
3, Designprinsipper for skrue for plastsprøytestøpemaskiner
Designkonseptet til injeksjonsskruen for plastsprøytestøpemaskiner er styrt av teori og basert på praktisk erfaring, kombinere teori med praksis, ikke være bundet av eksisterende teorier, og våge å innovere. Kriteriene for å måle skruedesign er: om plastiseringen er jevn, om målingen oppfyller kravene, og for det andre kravene til plastiseringsevne. På grunn av den kontinuerlige utdypingen av folks forståelse av egenskapene til polymerplast og fremveksten av nye polymerforbindelser, er det ingen absolutt rimelig skruedesign. Så lenge produkter som oppfyller kvalitetskrav kan plastiseres og støpes, så er skruedesign vellykket.
For å designe en injeksjonsskrue for plastsprøytestøpemaskin, er det først nødvendig å forstå ytelsen til det behandlede objektet og kvaliteten på produktet som skal oppnås, samt hvilke parametere til injeksjonsskruen til plastsprøytestøpemaskinen er relatert til ytelsen til materialet som skal behandles, slik som materialets følsomhet for skjærkraft og temperatur. Vanligvis har amorf plast som PS, ABS, PMMA, PVC, PC, etc. et bredt prosesstemperaturområde bortsett fra PVC. Krystallinsk plast som LDPE, HDPE, PA, etc. har et smalt område av temperatursvingninger; Amorf plast er ikke følsom for skjærkraft og krever ikke skjærkomponenter. Målespordybden kan økes passende og kompresjonsforholdet reduseres for å redusere strømningsmotstanden. Krystallinsk plast er følsom for skjærkraft, og skjærkomponenter kan tilsettes for å redusere viskositeten og forbedre flytbarheten. Ta PP som eksempel. Selv om dens fluiditet er veldig god, er den vanskelig å mykgjøre på grunn av dens høye spesifikke varmekapasitet og lave termiske diffusivitet. Det er vanskelig å oppnå ideell kvalitet når du bruker en generell plastsprøytestøpemaskin for å injisere skruer for å mykgjøre den, spesielt på store og mellomstore maskiner. De vanlige plastkvalitetsfeilene er: temperaturforskjellen mellom de indre og ytre lagene av smeltelaget i skruehomogeniseringsseksjonen (doseringsseksjonen) er stor, det vil si at den indre lagets temperatur er lav og den ytre lagets temperatur er høy. Under plastisering, på grunn av mykgjøringskraften til injeksjonsskruen i plastsprøytestøpemaskinen, blir det indre laget av plast fanget ved skruehodet, og det ytre laget av smeltet materiale flyter forbi det indre laget av plast som er fanget ved skru hodet til frontenden. Derfor injiserer hver injeksjon kun det ytre laget av smeltet materiale fra frontenden av maskintønnen inn i formen, mens det indre laget av plast forblir ved skruehodet fordi det ikke når smeltetemperaturen. Som et resultat, etter flere mykningsinjeksjoner, blir mer og mer materiale fanget ved skruehodet. Som et resultat avtar den faktiske mykningsmengden hver gang, noe som resulterer i en mindre injeksjonsmengde, og selv til slutt kan normal drift bare utføres. utføres etter fjerning av det beholdte materialet. Gitt den unike naturen til PP-plastisering, er det nødvendig å designe formen og de tekniske parametrene til injeksjonsskruen for PP for å oppnå gjentatt presisjon i plastiseringskvalitet og måling. Sideforholdet er nøkkelytelsen, så øk først sideforholdet for å møte retensjonstiden til smelten, og vurder deretter utformingen av andre parametere.
I tillegg er det mange triks i den spesifikke utformingen av injeksjonsskruen for plastsprøytestøpemaskiner, og ytelsen til skruen gjenspeiles ofte i disse triksene. Noen enheter tar ikke nok hensyn til utformingen av skruer og overlater dem til å skru prosesseringsenheter for å fullføre alt. Selv om dette sparer tid, er det umulig å forbedre nivået på skruene. Derfor, for produsenter av sprøytestøpemaskiner, kan de bare forbedre ytelsen til skruen ved å styrke sine egne utviklingsevner. HNA Plastic Machinery Manufacturing Co., Ltd. legger stor vekt på utviklingen av høyytelsesskruer og har suksessivt utviklet innovative skruer som PC-skruer og herdeskruer. Etter brukerbruk er plastiseringsytelsen god og formingen er stabil.