Optimálny výber parametrov skrutky: Prispôsobenie spracovania plastov pre PC, PMMA, PA, PET, PVC

Keď sa ponoríte do zložitého sveta spracovania plastov, výber parametrov skrutiek zohráva kľúčovú úlohu pri určovaní úspechu operácie. Poďme preskúmať nuansy optimalizácie parametrov skrutiek pre 5 rôznych surovín: PC (polykarbonát), PMMA (organické sklo), PA (nylon), PET, PVC.

1. Polykarbonát (PC)

Vlastnosti:

Nekryštalický charakter s teplotou skleného prechodu 140°C až 150°C a teplotou topenia v rozmedzí 215°C až 225°C.

Vysoká viskozita, citlivosť na teplotu a pozoruhodná absorpcia vody.

Výber parametrov skrutky:

a. Vzhľadom na jeho pozoruhodnú tepelnú stabilitu a vysokú viskozitu, výber väčšieho pomeru L/D zlepšuje plastifikáciu. Toto odporúčanie je podložené údajmi naznačujúcimi zlepšenú účinnosť plastifikácie s vyšším pomerom strán.

b. Výzva pri výpočte rýchlosti topenia si vyžaduje prispôsobenie kompresného pomeru ε. Využitím empirických dôkazov týkajúcich sa obrobiteľnosti PC sa navrhuje vyššia hodnota gradientu A, spadajúca do rozsahu 2-3 pre väčšie L2.

c. Začlenenie miešacej štruktúry do konštrukcie závitovky rieši vysokú viskozitu aj absorpciu vody. Pohľady založené na údajoch podporujú tvrdenie, že tento prídavok posilňuje dezintegráciu pevného lôžka a pomáha pri transformácii vody na plyn, čím zmierňuje potenciálne problémy so spracovaním.

d. Pri zachovaní konzistencie s inými bežnými skrutkami, pokiaľ ide o parametre, ako sú e, s, φ a vôľa hlavne, dôraz na rozhodovanie založené na údajoch zostáva prvoradý.

2. Organické sklo (PMMA)

Vlastnosti:

Teplota skleného prechodu 105 °C, teplota topenia presahujúca 160 °C a široký rozsah teplôt tvarovania.

Vysoká viskozita, obmedzená tekutosť a výrazná absorpcia vody.

Výber parametrov skrutky:

a. Odporúča sa gradientná skrutka s pomerom L/D 20-22 vzhľadom na požiadavky na presnosť konečného produktu. Táto preferencia je podložená empirickými údajmi ilustrujúcimi koreláciu medzi dizajnom skrutky a presnosťou produktu.

b. Kompresný pomer ε, spadajúci do rozsahu 2,3-2,6, je určený charakteristikami materiálu. Tento prístup založený na údajoch zaisťuje optimálne podmienky spracovania pre PMMA.

c. V súvislosti s hydrofilnou povahou PMMA je pridanie štruktúry zmiešavacieho prstenca na prednom konci závitovky podporené údajmi naznačujúcimi zlepšené výsledky spracovania, najmä pokiaľ ide o absorpciu vody.

d. Zosúladenie ostatných parametrov s univerzálnymi konštrukciami skrutiek zachováva rovnováhu medzi priemyselnými štandardmi a požiadavkami špecifickými pre daný materiál, ako to potvrdzujú historické údaje o spracovaní.

3. Nylon (PA)

Vlastnosti:

Kryštalické plasty s rôznymi typmi a úzkym rozsahom teploty topenia, príkladom je PA66 s teplotou topenia medzi 260 °C a 265 °C.

Nízka viskozita, vynikajúca tekutosť, zreteľný bod topenia a mierna absorpcia vody.

Výber parametrov skrutky:

a. Výber skrutiek typu mutácie s pomerom L/D 18-20 je podložený historickými údajmi, ktoré ilustrujú koreláciu medzi typom skrutiek a charakteristikami kryštalických plastov.

b. Kompresný pomer medzi 3 a 3,5 spolu so špecifickou hodnotou h3 sa odporúča, aby sa zabránilo prehriatiu a rozkladu, ako dokazujú údaje o tepelnej stabilite pre PA.

c. Jemné doladenie medzery medzi kontrolným krúžkom a valcom, ako aj skrutkou a valcom, je informované údajmi, ktoré naznačujú, že je vhodnejšia menšia medzera kvôli nízkej viskozite PA. Úvaha o samouzamykacej dýze je podporená údajmi naznačujúcimi zvýšenú efektivitu spracovania v špecifických scenároch.

d. Dodržiavanie univerzálnych princípov konštrukcie skrutiek pre ostatné parametre zaisťuje vyvážený prístup, integráciu priemyselných noriem s požiadavkami špecifickými pre materiál na základe rozsiahlych historických údajov o spracovaní.

4. PET (polyetyléntereftalát)

Vlastnosti:

Vyfukovaný PET, ktorý sa môže pochváliť teplotou topenia v rozsahu 250 °C až 260 °C, vykazuje širší rozsah teplôt tvarovania, približne 255 °C až 290 °C.

Vyfukovaný PET má vysokú viskozitu, pričom teplota má významný vplyv na viskozitu, čo má za následok menej ako ideálnu tepelnú stabilitu.

Výber parametrov skrutky:

a. Pre L/D sa za optimálny pomer vo všeobecnosti považuje 20 s trojsegmentovou distribúciou s L1 na úrovni 50 % - 55 % a L2 na úrovni 20 %.

b. Použitie skrutiek charakterizovaných nízkym strihom a nízkym kompresným pomerom, zvyčajne okolo 1,8-2, pomáha zmierniť problémy, ako je zmena farby alebo nepriehľadnosť spôsobené prehriatím strihu. Ak chcete tieto obavy ďalej riešiť, nastavte h3 na 0,09D.

c. Absencia zmiešavacieho krúžku na prednom konci skrutky slúži na dvojaký účel: zabraňuje prehrievaniu a minimalizuje problémy so skladovaním materiálu.

5. PVC (polyvinylchlorid)

Vlastnosti:

Bez zreteľného bodu topenia PVC mäkne pri 60 °C, vstupuje do viskoelastického stavu pri 100 °C až 150 °C a úplne sa roztopí pri 140 °C. Súčasne podlieha rozkladu, pričom sa uvoľňuje plynný HCl. K rýchlemu rozkladu dochádza pri 170 °C, pričom bod mäknutia je tesne zarovnaný s bodom rozkladu.

PVC vykazuje zlú tepelnú stabilitu, kde zvýšená teplota a dlhodobé vystavenie vedie k rozkladu a obmedzenej tekutosti.

Výber parametrov skrutky:

a. Nevyhnutné sú prísne opatrenia na kontrolu teploty, ktoré si vyžadujú konštrukciu s nízkou skrutkou, aby sa zabránilo prehriatiu.

b. Materiály odolné voči korózii pre skrutku a valec sú nevyhnutné kvôli korozívnej povahe PVC.

c. V procese vstrekovania je dodržiavanie prísnej kontroly prvoradé, aby sa riešili zvláštne vlastnosti materiálu.

d. Ideálne parametre skrutiek zahŕňajú L/D v rozsahu 16-20, h3 pri 0,07 D, ε v rozsahu 1,6-2 a segmentovanú distribúciu L1 pri 40 % a L2 pri 40 %.

e. Na zabránenie hromadeniu materiálu sa odporúča vynechať kontrolný krúžok a použiť 20°-30° skosenie hlavy, zvlášť vhodné pre mäkké lepidlá. Alternatívne sa pri zvýšených požiadavkách na výrobky osvedčuje samostatná skrutka bez meracej časti, najmä pre tvrdé PVC. V takýchto prípadoch integrácia otvorov pre chladiacu vodu alebo olej do skrutky podávacej sekcie spolu s drážkami pre studenú vodu alebo olej vo valci stroja zaisťuje presnú reguláciu teploty v rozmedzí ±2 °C. Tento nuansovaný prístup optimalizuje efektivitu spracovania PVC v rôznych aplikáciách.