Istraživanje metode projektiranja i principa vijka za injekcijsko prešanje za strojeve za injekcijsko prešanje

1, Omjer duljine i promjera vijka za brizganje u stroju za brizganje plastike
Omjer širine i visine vijka za brizganje (Jinyang) u stroju za brizganje plastike vrlo je važan parametar vijka, posebno za univerzalne vijke koji se obično koriste. Omjer širine i visine univerzalnih vijaka porastao je s 13-14 na 18, a sada se povećao na 20-22, čak dosegnuvši 26.
1. Omjer duljine i promjera i hod ubrizgavanja vijka za ubrizgavanje u stroju za brizganje plastike
Hod ubrizgavanja stroja za brizganje plastike izražava količinu ubrizgavanja i važan je tehnički parametar. Količina materijala koju puni vijak tijekom procesa ubrizgavanja u osnovi je vrlo nesiguran faktor. Tijekom injektiranja, vijak se aksijalno pomiče prema naprijed, a materijal teče u utor vijka, ali se utor vijka ne može ispuniti jer vrijeme ubrizgavanja nije dovoljno da ispuni vrijeme potrebno za potpuno ispunjavanje utora vijka. Zbog rijetkog punjenja materijala, zrak se lako usisava. Ako se zrak ne može pravovremeno ispustiti, to će smanjiti kvalitetu plastificiranja. Obično je veličina hoda doziranja glavni faktor koji određuje može li zrak ući u spremnik. Istraživanje različitih materijala pokazalo je da ako je mjerni hod veći od 3D, doći će do uvlačenja zraka iza kontrolnog prstena. U ovom trenutku, ako je omjer širine i visine vijka manji od 18 (zadovoljavajući 3D mjerni hod omjera širine i visine vijka), to jest, duljina na kojoj se krutina u odjeljku za punjenje počinje topiti je prekratka, to će izazvati značajno povećanje preostale krutine u talini kada krutina prijeđe u talinu kompresijskog dijela. U teškim slučajevima može čak uzrokovati prekid prijenosa. Stoga, kako bi se postigao mjerni hod veći od 3D, potrebno je povećati efektivnu duljinu vijka, tako da kruti materijal može imati dovoljne staze taljenja tijekom procesa punjenja kako bi se smanjio sadržaj krutine u talini, uskladio sastav volumena taline sa sastavom volumnog protoka kompresijske sekcije, i postići potreban volumen taljenja za mjerenje da bude veći od volumena taljenja u utoru za vijke. Općenito, omjer duljine i promjera vijka doseže 20-25, što može zadovoljiti zahtjev za mjerenje hoda većeg od 3D. Osim toga, kako bi se riješio problem uvlačenja materijala uzrokovan povećanjem omjera širine i visine vijka, dizajn vijka mora zadovoljiti zahtjev da brzina čvrstog čepa tijekom plastificiranja bude veća od brzine čvrstog sloja. Sada, s napretkom dizajna i obrade vijaka, hod ubrizgavanja općih strojeva za brizganje plastike povećao se s 3D na 4,5D~5D, a neki čak dosežu 6,5D. Omjer širine i visine vijka također je povećan s 18 na 20-25, ili čak i više, čime se poboljšava ekonomičnost mehanizma za plastificiranje. Na primjer, u seriji Ergotech tvrtke DEMAG, hod ubrizgavanja standardnog vijka je oko 4,5 D, efektivna duljina plastificiranja vijka je 20 D ~ 24 D, omjer širine i visine posebnog vijka je 25, a omjer koraka prema vanjski promjer ruba vijka je 1:1.
2. Omjer duljine i promjera vijka za injekcijsko ubrizgavanje i karakteristike taljenja materijala u strojevima za injekcijsko prešanje plastike
Specifična entalpija polukristalne plastike je oko 1.3-1.5 puta veća od one amorfne plastike, tako da je amorfna plastika sklonija taljenju od polukristalne plastike. Na primjer, ABS se topi kroz 7D put, PS se topi kroz 10D put, PE se topi kroz 14D put, a PP se topi kroz 23D put prije kraja procesa topljenja. Iz gornjeg fenomena može se vidjeti da različite plastike imaju različite zahtjeve za omjer širine i visine vijka zbog svojih različitih karakteristika taljenja. Na primjer, korištenjem običnog stroja za brizganje plastike s omjerom duljine i promjera od 18 za ubrizgavanje vijka za plastificiranje PP-a, kvaliteta plastificiranja definitivno nije idealna, tako da će u lijevanom proizvodu biti neotopljenih čestica. Međutim, kada se koristi za plastificiranje PE, može se postići dobra kvaliteta taljenja.
S poboljšanjem performansi proizvoda, pojavili su se specijalizirani vijci koji prevladavaju nedostatke univerzalnih vijaka, kao što su PET vijci, PC vijci, PVC vijci, termoreaktivni plastični vijci, EVA vijci, PEEK vijci i tako dalje. Specijalizirani vijak dizajniran je za prilagodbu plastificiranju specifičnih predmeta, a omjer stranica mu je bitno drugačiji. Specifična struktura i tehnički parametri vijka također imaju svoje karakteristike. Na primjer, specijalizirani vijak za ubrizgavanje PET preformi može se prilagoditi učinku PET materijala i poboljšati kvalitetu predformi, s omjerom duljine i promjera od 23D do 26D.
3. Omjer duljine i promjera vijaka za injekcijsko ubrizgavanje u strojevima za injekcijsko prešanje plastike i karakteristike kvalitete proizvoda
Zahtjevi za omjer duljine i promjera vijka variraju ovisno o zahtjevima kvalitete proizvoda. Na primjer, za opće računalne proizvode, omjer duljine i promjera od 20 za vijak može zadovoljiti zahtjeve plastificiranja, dok za obradu PC optičkih vodiča, idealni omjer duljine vijka za ubrizgavanje i promjera za strojeve za injekcijsko prešanje plastike trebao bi biti 23 kako bi se poboljšalo taljenje kvaliteta i točnost mjerenja; Precizni vijci za ubrizgavanje imaju veći omjer širine i visine od vijaka opće namjene.
4. Stroj za brizganje plastike (Jinyang) omjer vijka i komponente za miješanje smicanjem
Iako omjer vijka i komponente za miješanje smicanjem imaju svoje vlastite funkcije, u određenim situacijama mogu međusobno kompenzirati nedostatke. Plastificiranje plastike koja nije osjetljiva na smicanje, kao što je PP, može poboljšati brzinu taljenja dodavanjem komponenti za smicanje/miješanje kada je omjer širine i visine vijka nedovoljan, kao što je upotreba vijaka s više navoja i vijaka tipa barijere. U usporedbi s vijcima s navojem s jednom glavom, vijci s navojem s više glava i vijci tipa barijere imaju prednost u tome što sloj taline formiran između stijenke bačve i čvrstog sloja nije tako debeo, čime se povećava prijenos topline s bačve na čvrsti predmet i učinkovito korištenje energije. Osim toga, površina zapornog vijka također može odvojiti krutinu od taline, a materijal je podvrgnut određenom smicanju kroz zaprečnu nit, čineći unos topline učinkovitijim.
Za plastificiranje plastike s visokom entalpijom koja je osjetljiva na smicanje, komponente smicanja/miješanja ne mogu zamijeniti funkciju omjera širine i visine vijka. Potrebno je koristiti vijke dovoljno velikog omjera kako bi se osiguralo da materijal ima dulje vrijeme zadržavanja za apsorbiranje dovoljno topline, kako bi se dobila dovoljno homogenizirana talina; Plastika s dužim vlaknima često je oštećena koncentriranim smicanjem tijekom procesa plastificiranja, tako da se komponente za smicanje/miješanje ne mogu dodati. Za postizanje dobrih svojstava disperzije i gnječenja potrebno je koristiti vijke s većim omjerom širine i visine.
Bačva stroja za injekcijsko prešanje Jinyang vijčana cijev
2, Mjerni dio vijka za ubrizgavanje stroja za brizganje plastike
Glavna funkcija mjerne sekcije je homogenizacija i doziranje, tako da je mjerna sekcija poznata i kao homogenizacijska sekcija. Zbog činjenice da izlaz taline iz odjeljka za kompresiju još nije postigao unutarnju jednolikost taljenja, još uvijek postoje temperaturne razlike između različitih dijelova, pa čak i neotopljenih krutih materijala, koji ne mogu postići ponavljajuću i visoko preciznu plastifikaciju i točnost mjerenja. Stoga se homogenizacija plastične taline mora dovršiti u dijelu doziranja. Iz funkcija mjernog dijela i praktičnog iskustva u obradi vidljivo je da razuman dizajn mjernog dijela igra ključnu ulogu u postizanju ujednačenosti u plastificiranju i preciznom mjerenju.
1. Homogenizacija mjerne sekcije i smične sekcije miješanja
Homogenizacija taljenja plastike ima dva značenja, jedno je toplinska ujednačenost izražena u obliku temperaturne razlike, a drugo je optička i mehanička ujednačenost miješanja koja opisuje raspodjelu pigmenata i punila.
(1) Homogenizacija mjernog dijela
Bit homogenizacije u mjernoj sekciji je učiniti da rastaljeni materijal koji prolazi kroz kompresijsku sekciju prođe kroz putanju mjerne sekcije, tako da temperatura svake točke unutar rastaljenog materijala postigne jednoličnost, kako bi se dobio rastaljeni materijal s jednolika gustoća. To je toplinska uniformnost izražena u obliku temperaturne razlike.
(2) Homogenizacija dijela smicanja za miješanje na prednjem kraju doziranja
Vijak za brizganje stroja za brizganje plastike ima slabu sposobnost miješanja i smicanja zbog svoje specifične funkcije, posebno u smislu miješanja boja i disperzije. Međutim, danas više domaćih korisnika rijetko koristi masterbatch boje s izvrsnom izvedbom disperzije boja kako bi smanjili troškove proizvodnje. Umjesto toga, oni izravno miješaju pigmente s plastičnim česticama za plastificiranje. Kako bi zadovoljili zahtjeve korisnika za obradu, mnogi domaći proizvođači strojeva za injekcijsko prešanje postavili su dio smicanja za miješanje na glavi vijka kako bi poboljšali ujednačenost miješanja pigmenata. Postoji jasna razlika između homogenizacije dijela smicanja za miješanje i homogenizacije mjernog dijela ovog uređaja, a to je optička i mehanička jednolikost miješanja izražena u obliku distribucije pigmenta i punila.
2. Principi projektiranja mjernog dijela
(1) Duljina mjernog dijela
U skladu s namjenom mjernog dijela, dubina utora za vijak u mjernom dijelu trebala bi biti plitka, a ne duboka. Duljina mjernog dijela iznosi 25 posto do 30 posto duljine utora za vijak. Dubina i duljina utora za vijak u dijelu za doziranje dva su faktora koji utječu na učinak doziranja, pri čemu duljina dijela za doziranje igra dominantnu ulogu. Razlog zašto povećanje omjera duljine i promjera vijka može poboljšati točnost mjerenja i ujednačenost plastificiranja je taj što se duljina mjernog dijela najprije produljuje, dok se smanjuje omjer kompresije vijka. Na primjer, a φ Omjer duljine i promjera vijka od 42 mm povećan je s 19 na 21,5, a duljina mjernog dijela povećana je s 4,5D na 6D. Masa plastificiranog PS-a varira između 241,3 i 241,8, uz točnost ponovljivosti mase od 0,2 posto, što je 5 puta više od originalnih 1 posto. To pokazuje da duljina mjernog dijela igra ključnu ulogu u točnosti mjerenja.
(2) Omjer kompresije i dubina utora mjernog dijela
Kako se omjer duljine i promjera vijka za injekcijsko ubrizgavanje u stroju za injekcijsko prešanje plastike povećava, omjer kompresije može se odgovarajuće smanjiti. Ranije, kada je omjer širine i visine vijka bio 18, omjer kompresije općenito je bio 2,8. Sada, kada se poveća omjer širine i visine vijka, omjer kompresije je općenito 2,2. U isto vrijeme, dubina utora odgovarajućeg mjernog dijela također je smanjena, čime se može dobiti jednoličnije rastaljeno tijelo i poboljšati sposobnost plastificiranja. Općenito govoreći, za plastičnu plastifikaciju s niskom viskoznošću, dobrom fluidnošću i dobrom toplinskom stabilnošću, usvaja se veliki omjer kompresije i dublja dubina utora mjernog dijela; Za plastičnu plastifikaciju s visokom viskoznošću i lakom toplinskom razgradnjom, usvojen je mali omjer kompresije i plitka dubina utora mjernog dijela; Za amorfnu plastiku, dubina utora mjernog dijela može se povećati, s dubinom utora od 0.06D~0.07D kako bi se smanjio otpor protoku; Za kristalnu plastiku, smanjite dubinu utora u dijelu za mjerenje, uzimajući dubinu utora od 0,04D do 0,05D kako biste smanjili aksijalnu temperaturnu razliku rastaljenog materijala.
(3) Razmak između vijka za injekcijsko ubrizgavanje i cijevi stroja za injekcijsko prešanje plastike
Veličina razmaka između vijka za brizganje i cijevi stroja za brizganje plastike vrlo je istaknuto pitanje tijekom brizganja velikom brzinom. Kada se vijak ubrizgava velikom brzinom, posmična sila koja djeluje na čvrstu podlogu rastaljenim filmom i rastaljenom bazom duž smjera kompresijskog dijela značajno se povećava. Ako je razmak između vijka i bačve prevelik, rastaljena loža na površini vijka koja napreduje prijeći će razmak između vijka i bačve i ući u utor prednjeg vijka. Talina će stisnuti čvrsti sloj, uzrokujući njegovo brzo pucanje, a čak će i čvrsti sloj na kraju odjeljka za napajanje početi pucati. Stoga, kako bi se zadovoljili zahtjevi za brizganje velikom brzinom, razmak između vijka za brizganje i cijevi stroja za brizganje plastike treba strogo kontrolirati.
Vijak stroja za injekcijsko prešanje Jinyang vijak
3. Čekovni prsten
Postoje tri oblika kontrolnih prstenova: neovisni kontrolni prstenovi koji se okreću sinkrono s vijkom za injekcijsko ubrizgavanje stroja za brizganje plastike i dvostruki kontrolni prstenovi koji kombiniraju gornje dvije funkcije. Prve dvije vrste su česte karike, s naglaskom na duple karike. Dvostruki kontrolni prsten sastoji se od vanjskog prstena koji se okreće sinkrono s vijkom za ubrizgavanje stroja za brizganje plastike i nezavisnog unutarnjeg prstena koji se pomiče neovisno. Tijekom ubrizgavanja, vanjski kraj prstena je čvrsto zabrtvljen s krajem vijka za injektiranje stroja za brizganje plastike, dok je kraj unutarnjeg prstena čvrsto zabrtvljen s krajem unutarnjeg prstena kako bi se postigao dvostruki učinak brtvljenja. Njegove karakteristike su dug životni vijek, dobar učinak brtvljenja, osjetljivo zatvaranje i sposobnost održavanja i stabilizacije visoke učinkovitosti injektiranja kroz dugo vrijeme. U usporedbi sa strojevima za injekcijsko prešanje iste specifikacije koji ne koriste dvostruke zaporne prstenove, strojevi za injekcijsko prešanje koji koriste dvostruke zaporne prstenove jasno pokazuju prednosti stabilnog ubrizgavanja i niskog tlaka ubrizgavanja.
3, Načela dizajna vijka za strojeve za brizganje plastike
Koncept dizajna injekcijskog vijka za strojeve za injekcijsko prešanje plastike vođen je teorijom i temelji se na praktičnom iskustvu, kombinirajući teoriju s praksom, nevezanost postojećim teorijama i odvažnost na inovacije. Kriteriji za mjerenje dizajna vijaka su: je li plastificiranje ujednačeno, zadovoljava li mjerenje zahtjeve, i drugo, zahtjeve za sposobnost plastificiranja. Zbog stalnog produbljivanja razumijevanja ljudi o svojstvima polimerne plastike i pojave novih polimernih spojeva, ne postoji apsolutno razuman dizajn vijaka. Sve dok se proizvodi koji zadovoljavaju zahtjeve kvalitete mogu plastificirati i oblikovati, dizajn vijaka je uspješan.
Za projektiranje vijka za injekcijsko prešanje plastike, prvo je potrebno razumjeti performanse predmeta obrade i kvalitetu proizvoda koji se želi postići, kao i koji su parametri vijka za injekcijsko prešanje plastike povezani s performanse materijala koji se obrađuje, kao što je osjetljivost materijala na smicanje i temperaturu. Obično amorfna plastika kao što je PS, ABS, PMMA, PVC, PC itd. ima širok raspon temperature obrade osim PVC-a. Kristalne plastike kao što su LDPE, HDPE, PA itd. imaju uzak raspon temperaturnih fluktuacija; Amorfna plastika nije osjetljiva na smicanje i ne zahtijeva komponente za smicanje. Mjerna dubina utora može se odgovarajuće povećati, a omjer kompresije smanjiti kako bi se smanjio otpor protoku. Kristalna plastika je osjetljiva na smicanje, a komponente za smicanje mogu se dodati kako bi se smanjila viskoznost i poboljšala tečljivost. Uzmimo PP kao primjer. Iako mu je fluidnost vrlo dobra, teško ga je plastificirati zbog visokog specifičnog toplinskog kapaciteta i niske toplinske difuzije. Teško je postići idealnu kvalitetu kada se koristi uobičajeni stroj za brizganje plastike za ubrizgavanje vijaka za plastificiranje, posebno na velikim i srednjim strojevima. Uobičajeni nedostaci kvalitete plastike su: temperaturna razlika između unutarnjeg i vanjskog sloja sloja taline u odjeljku za homogenizaciju puža (odjeljak za mjerenje) je velika, odnosno temperatura unutarnjeg sloja je niska, a temperatura vanjskog sloja visoka. Tijekom plastificiranja, zbog sile plastificiranja vijka za brizganje u stroju za brizganje plastike, unutarnji sloj plastike zarobljen je na glavi vijka, a vanjski sloj rastaljenog materijala teče pored unutarnjeg sloja plastike koji je zarobljen na glavu vijka na prednji kraj. Stoga, svako ubrizgavanje samo ubrizgava vanjski sloj rastaljenog materijala s prednjeg kraja cijevi stroja u kalup, dok unutarnji sloj plastike ostaje na glavi vijka jer ne postiže temperaturu taljenja. Kao rezultat toga, nakon višestrukog ubrizgavanja plastificiranja, sve više i više materijala ostaje zarobljeno na glavi vijka, kao rezultat toga, stvarna količina plastificiranja se smanjuje svaki put, što rezultira manjom količinom ubrizgavanja, pa čak i na kraju, normalan rad može biti samo provodi se nakon uklanjanja zadržanog materijala. S obzirom na jedinstvenu prirodu plastificiranja PP-a, potrebno je dizajnirati oblik i tehničke parametre vijka za ubrizgavanje za PP kako bi se postigla ponovljena preciznost u kvaliteti i mjerenju plastificiranja. Omjer širine i visine je ključna izvedba, stoga prvo povećajte omjer širine i visine kako biste zadovoljili vrijeme zadržavanja taline, a zatim razmotrite dizajn drugih parametara.
Osim toga, postoji mnogo trikova u specifičnom dizajnu vijka za injekcijsko ubrizgavanje za strojeve za brizganje plastike, a performanse vijka često se odražavaju u tim trikovima. Neke jedinice sada ne obraćaju dovoljno pažnje na dizajn vijaka i povjeravaju ih jedinicama za obradu vijaka da sve završe. Iako se time štedi vrijeme, nemoguće je poboljšati razinu vijaka. Stoga, za proizvođače strojeva za injekcijsko prešanje, samo jačanjem vlastitih razvojnih sposobnosti mogu poboljšati performanse puža. HNA Plastic Machinery Manufacturing Co., Ltd. pridaje veliku važnost razvoju vijaka visokih performansi i sukcesivno je razvila inovativne vijke kao što su PC vijci i termoreaktivni vijci. Nakon korisničke upotrebe, performanse plastifikacije su dobre, a oblikovanje je stabilno.