Selectarea optimă a parametrilor șuruburilor: croitorie procesare plastic pentru PC, PMMA, PA, PET, PVC

Când vă aprofundați în lumea complicată a prelucrării materialelor plastice, selectarea parametrilor șuruburilor joacă un rol esențial în determinarea succesului operațiunii. Să explorăm nuanțele optimizării parametrilor șuruburilor pentru 5 materii prime distincte: PC (policarbonat), PMMA (sticlă organică), PA (nylon), PET, PVC.

1. Policarbonat (PC)

Caracteristici:

Natură necristalină cu o temperatură de tranziție sticloasă de 140°C până la 150°C și o temperatură de topire cuprinsă între 215°C și 225°C.

Vâscozitate ridicată, sensibilitate la temperatură și absorbție notabilă de apă.

Selectarea parametrilor șurubului:

o. Având în vedere stabilitatea termică remarcabilă și vâscozitatea ridicată, optarea pentru un raport L/D mai mare îmbunătățește plastificarea. Această recomandare este susținută de date care indică o eficiență îmbunătățită a plastificării cu un raport de aspect mai mare.

b. Provocarea în calcularea vitezei de topire necesită adaptarea raportului de compresie ε. Folosind dovezile empirice legate de prelucrabilitatea PC-ului, se sugerează o valoare mai mare a gradientului A, care se încadrează în intervalul 2-3 pentru L2 mai mare.

c. Încorporarea unei structuri de amestec în designul șurubului abordează atât vâscozitatea ridicată, cât și absorbția de apă. Perspectivele bazate pe date susțin afirmația că această adăugare întărește dezintegrarea stratului solid și ajută la transformarea apei în gaz, atenuând potențialele probleme de procesare.

d. Deși menținând coerența cu alte șuruburi obișnuite în ceea ce privește parametrii precum e, s, φ și jocul cilindrului, accentul pe luarea deciziilor bazate pe date rămâne primordial.

2. Sticlă organică (PMMA)

Caracteristici:

O temperatură de tranziție sticloasă de 105°C, o temperatură de topire care depășește 160°C și un domeniu larg de temperatură de turnare.

Vâscozitate ridicată, fluiditate limitată și absorbție pronunțată de apă.

Selectarea parametrilor șurubului:

o. Se recomandă un șurub de gradient cu un raport L/D de 20-22, având în vedere cerințele de precizie ale produsului final. Această preferință este fundamentată de date empirice care ilustrează corelația dintre designul șurubului și precizia produsului.

b. Raportul de compresie ε, care se încadrează în intervalul 2,3-2,6, este determinat de caracteristicile materialului. Această abordare bazată pe date asigură condiții optime de procesare pentru PMMA.

c. Abordând natura hidrofilă a PMMA, adăugarea unei structuri inelare de amestec la capătul frontal al șurubului este susținută de date care indică rezultate îmbunătățite ale procesării, în special în ceea ce privește absorbția de apă.

d. Alinierea altor parametri cu modelele universale ale șuruburilor menține un echilibru între standardele din industrie și cerințele specifice materialelor, așa cum este demonstrat de datele istorice de procesare.

3. Nailon (PA)

Caracteristici:

Materiale plastice cristaline cu diverse tipuri și un interval îngust al punctului de topire, exemplificat de PA66 cu un punct de topire între 260°C și 265°C.

Vâscozitate scăzută, fluiditate excelentă, un punct de topire distinct și absorbție moderată de apă.

Selectarea parametrilor șurubului:

o. Alegerea șuruburilor de tip mutație cu un raport L/D de 18-20 este susținută de date istorice care ilustrează corelația dintre tipul de șurub și caracteristicile materialelor plastice cristaline.

b. Se recomandă un raport de compresie între 3 și 3,5, cuplat cu o valoare specifică h3, pentru a preveni supraîncălzirea și descompunerea, așa cum demonstrează datele de stabilitate termică pentru PA.

c. Reglarea fină a spațiului dintre inelul de control și cilindru, precum și șurubul și cilindrul, este informată de date care sugerează că este de preferat un spațiu mai mic din cauza vâscozității scăzute a PA. Considerarea unei duze cu autoblocare este susținută de date care indică o eficiență îmbunătățită de procesare în scenarii specifice.

d. Aderarea la principiile universale de proiectare a șuruburilor pentru alți parametri asigură o abordare echilibrată, integrând standardele din industrie cu cerințe specifice materialelor bazate pe date istorice extinse de procesare.

4. PET (tereftalat de polietilenă)

Caracteristici:

Având un punct de topire care se întinde între 250°C și 260°C, PET-ul turnat prin suflare prezintă un interval mai larg de temperatură de turnare, aproximativ 255°C până la 290°C.

PET-ul turnat prin suflare prezintă vâscozitate ridicată, temperatura exercitând un impact semnificativ asupra vâscozității, rezultând o stabilitate termică mai puțin decât ideală.

Selectarea parametrilor șurubului:

o. Pentru L/D, raportul optim este în general considerat 20, prezentând o distribuție în trei segmente cu L1 la 50%-55% și L2 la 20%.

b. Utilizarea șuruburilor caracterizate prin forfecare scăzută și un raport de compresie scăzut, de obicei în jur de 1,8-2, ajută la atenuarea problemelor precum decolorarea sau opacitatea cauzate de supraîncălzirea prin forfecare. Pentru a rezolva în continuare aceste preocupări, setați h3 la 0,09D.

c. Absența unui inel de amestec la capătul frontal al șurubului are un dublu scop: prevenirea supraîncălzirii și reducerea la minimum a problemelor de depozitare a materialului.

5. PVC (clorura de polivinil)

Caracteristici:

Lipsit de un punct de topire distinct, PVC se înmoaie la 60°C, intră într-o stare vâscoelastică la 100°C până la 150°C și se topește complet la 140°C. Simultan, suferă descompunere, eliberând HCI gazos. Descompunerea rapidă are loc la 170°C, cu punctul de înmuiere strâns aliniat cu punctul de descompunere.

PVC-ul prezintă o stabilitate termică slabă, unde temperatura ridicată și expunerea prelungită duc la descompunere și fluiditate împiedicată.

Selectarea parametrilor șurubului:

o. Măsuri stricte de control al temperaturii sunt imperative, necesitând un design scăzut al șurubului pentru a preveni supraîncălzirea.

b. Materialele rezistente la coroziune pentru șurub și butoi sunt esențiale datorită naturii corozive a PVC-ului.

c. În procesul de turnare prin injecție, menținerea unui control strict este esențială pentru a aborda caracteristicile specifice ale materialului.

d. Parametrii ideali a șuruburilor includ L/D în intervalul 16-20, h3 la 0,07D, ε variind de la 1,6-2 și o distribuție segmentată a L1 la 40% și L2 la 40%.

e. Pentru a împiedica acumularea de material, se recomandă omiterea unui inel de control și încorporarea unui cap conic de 20°-30°, potrivit în special pentru adezivi moi. Alternativ, pentru cerințe sporite de produs, un șurub separat fără o secțiune de măsurare se dovedește avantajos, în special pentru PVC dur. În astfel de cazuri, integrarea găurilor de apă de răcire sau de ulei în șurubul secțiunii de alimentare, împreună cu canelurile de apă rece sau ulei în cilindrul mașinii, asigură un control precis al temperaturii în ±2°C. Această abordare nuanțată optimizează eficiența procesării pentru PVC în diverse aplicații.