Как геометрия шнека влияет на время пребывания и скорость сдвига материала в цилиндре?

Геометрия шнека играет решающую роль в определении времени пребывания и скорости сдвига материала в цилиндре машины для литья под давлением. Вот как:

Глубина полета. Глубина полета является фундаментальным аспектом геометрии шнека, который глубоко влияет на динамику потока материала внутри ствола. Расстояние между внешним диаметром шнека и внутренним диаметром цилиндра определяет объем материала, который может разместиться вдоль канала шнека. Этот объем напрямую влияет на время пребывания, поскольку большая глубина полета позволяет транспортировать большее количество материала за один оборот шнека. Следовательно, материал проводит больше времени внутри бочки, подвергаясь таким процессам, как плавление, смешивание и гомогенизация. Более длительное время пребывания особенно выгодно для достижения однородных свойств готовых отформованных деталей, поскольку оно облегчает тщательное смешивание добавок, красителей или переработанных материалов с базовой смолой. Однако чрезмерная глубина полета может привести к увеличению времени пребывания, риску деградации материала или перегрева, особенно для термочувствительных полимеров.

Шаг: Шаг шнека, определяемый как расстояние между соседними витками по его длине, напрямую влияет на смещение материала и, следовательно, на время пребывания. Более длинный шаг приводит к большей транспортировке материала за один оборот шнека, эффективно увеличивая производительность и продлевая время пребывания. Такое длительное время пребывания дает ряд преимуществ, в том числе улучшенное смешивание и гомогенизацию материала, которые имеют решающее значение для достижения стабильных свойств расплава и качества детали. Более длительное время пребывания может улучшить введение добавок или наполнителей, обеспечивая равномерное распределение по всему расплаву. Тем не менее, важно учитывать компромиссы, связанные с более длинным шагом, такие как потенциальное увеличение энергопотребления или деградация, вызванная сдвигом. И наоборот, более короткие шаги уменьшают смещение материала за оборот, что приводит к сокращению времени пребывания. Хотя это может быть желательно для минимизации воздействия высоких температур на материал или сокращения времени цикла, это также может поставить под угрозу качество расплава и эффективность смешивания.

Степень сжатия. Степень сжатия шнека, выраженная как отношение глубины зоны подачи к глубине зоны дозирования, существенно влияет на обработку материала внутри цилиндра. Более высокая степень сжатия увеличивает давление и температуру материала по мере его продвижения по шнеку, эффективно продлевая время пребывания. Такое увеличенное время пребывания обеспечивает более интенсивное плавление, смешивание и гомогенизацию материала, что приводит к улучшению качества расплава и консистенции детали. Повышенное давление способствует лучшему уплотнению и уплотнению расплава, уменьшая пустоты и неравномерности в готовых отформованных деталях. Однако чрезмерная степень сжатия может привести к переработке материала, что приведет к деградации, обесцвечиванию или чрезмерному потреблению энергии.

Глубина канала: Глубина винтовых каналов, которая относится к пространству между соседними витками, существенно влияет на транспортировку материала и время пребывания. Более глубокие каналы вмещают больший объем материала, что способствует увеличению транспортировки материала по длине шнека и, следовательно, увеличению времени пребывания. Такое продолжительное время пребывания позволяет более тщательно смешивать, перемешивать и термически обрабатывать материал, что приводит к улучшению качества расплава и характеристик деталей. Более глубокие каналы способствуют лучшему зацеплению шнека и цилиндра, сводя к минимуму утечку или обход нерасплавленного материала. Однако слишком глубокие каналы могут затруднить транспортировку материала или увеличить силу сдвига, что потенциально может привести к проблемам при обработке или преждевременному износу шнека.

Винт литьевой машины
Injection machine screw