Optimální výběr parametrů šroubu: Přizpůsobení zpracování plastů pro PC, PMMA, PA, PET, PVC

Když se ponoříte do složitého světa zpracování plastů, výběr parametrů šroubu hraje klíčovou roli při určování úspěchu operace. Pojďme prozkoumat nuance optimalizace parametrů šroubů pro 5 různých surovin: PC (polykarbonát), PMMA (organické sklo), PA (nylon), PET, PVC.

1. Polykarbonát (PC)

Vlastnosti:

Nekrystalické povahy s teplotou skelného přechodu 140°C až 150°C a teplotou tání v rozmezí 215°C až 225°C.

Vysoká viskozita, citlivost na teplotu a pozoruhodná absorpce vody.

Výběr parametrů šroubu:

A. S ohledem na jeho pozoruhodnou tepelnou stabilitu a vysokou viskozitu, volba většího poměru L/D zlepšuje plastifikaci. Toto doporučení je podloženo údaji naznačujícími zlepšenou účinnost plastifikace s vyšším poměrem stran.

b. Výzva při výpočtu rychlosti tání vyžaduje přizpůsobení kompresního poměru ε. S využitím empirických důkazů souvisejících s obrobitelností PC se navrhuje vyšší hodnota gradientu A, která spadá do rozsahu 2-3 pro větší L2.

C. Začlenění směšovací struktury do konstrukce šneku řeší jak vysokou viskozitu, tak absorpci vody. Poznatky založené na datech podporují tvrzení, že tento přídavek posiluje rozpad pevného lože a pomáhá při přeměně vody na plyn, čímž zmírňuje potenciální problémy se zpracováním.

d. Při zachování konzistence s ostatními běžnými šrouby, pokud jde o parametry, jako je e, s, φ a vůle hlavně, zůstává důraz na rozhodování založené na datech prvořadý.

2. Organické sklo (PMMA)

Vlastnosti:

Teplota skelného přechodu 105 °C, teplota tání přesahující 160 °C a široký rozsah tvarovacích teplot.

Vysoká viskozita, omezená tekutost a výrazná absorpce vody.

Výběr parametrů šroubu:

A. S ohledem na požadavky na přesnost konečného produktu se doporučuje gradientní šroub s poměrem L/D 20-22. Tato preference je podložena empirickými údaji ilustrujícími korelaci mezi konstrukcí šroubu a přesností produktu.

b. Kompresní poměr ε, spadající do rozsahu 2,3-2,6, je určen vlastnostmi materiálu. Tento přístup založený na datech zajišťuje optimální podmínky zpracování pro PMMA.

C. S ohledem na hydrofilní povahu PMMA je přidání struktury směšovacího prstence na přední konec šneku podpořeno údaji naznačujícími zlepšené výsledky zpracování, zejména pokud jde o absorpci vody.

d. Sladěním ostatních parametrů s univerzálními konstrukcemi šroubů je zachována rovnováha mezi průmyslovými standardy a požadavky specifickými pro materiály, jak je doloženo historickými daty zpracování.

3. Nylon (PA)

Vlastnosti:

Krystalické plasty s různými typy a úzkým rozmezím bodu tání, příkladem je PA66 s bodem tání mezi 260 °C a 265 °C.

Nízká viskozita, vynikající tekutost, výrazný bod tání a mírná absorpce vody.

Výběr parametrů šroubu:

A. Výběr šroubů typu mutace s poměrem L/D 18-20 je podložen historickými údaji ilustrujícími korelaci mezi typem šroubu a charakteristikami krystalických plastů.

b. Kompresní poměr mezi 3 a 3,5 ve spojení se specifickou hodnotou h3 se doporučuje, aby se zabránilo přehřátí a rozkladu, jak dokládají údaje o tepelné stabilitě pro PA.

C. Jemné doladění mezery mezi kontrolním kroužkem a válečkem, stejně jako šroubem a válečkem, je založeno na údajích, které naznačují, že je vhodnější menší mezera kvůli nízké viskozitě PA. Zvažování samosvorné trysky je podpořeno údaji naznačujícími zvýšenou efektivitu zpracování ve specifických scénářích.

d. Dodržování univerzálních principů návrhu šroubů pro ostatní parametry zajišťuje vyvážený přístup, integraci průmyslových standardů s požadavky specifickými pro materiály na základě rozsáhlých historických dat zpracování.

4. PET (polyethylentereftalát)

Vlastnosti:

Vyfukovaný PET, který se může pochlubit teplotou tání v rozmezí 250 °C až 260 °C, vykazuje širší rozsah tvarovacích teplot, přibližně 255 °C až 290 °C.

Vyfukovaný PET má vysokou viskozitu, přičemž teplota má významný vliv na viskozitu, což má za následek méně než ideální tepelnou stabilitu.

Výběr parametrů šroubu:

A. Pro L/D se za optimální poměr obecně považuje 20, vyznačující se třísegmentovým rozdělením s L1 na 50%-55% a L2 na 20%.

b. Použití šroubů charakterizovaných nízkým smykem a nízkým kompresním poměrem, obvykle kolem 1,8-2, pomáhá zmírnit problémy, jako je změna barvy nebo neprůhlednost způsobené přehřátím smyku. Chcete-li tyto obavy dále řešit, nastavte h3 na 0,09D.

C. Absence směšovacího kroužku na předním konci šneku slouží dvojímu účelu: zabraňuje přehřívání a minimalizuje problémy se skladováním materiálu.

5. PVC (polyvinylchlorid)

Vlastnosti:

Bez zřetelného bodu tání PVC měkne při 60 °C, přechází do viskoelastického stavu při 100 °C až 150 °C a plně taje při 140 °C. Současně dochází k rozkladu, přičemž se uvolňuje plynný HCl. K rychlému rozkladu dochází při 170 °C, přičemž bod měknutí je těsně zarovnán s bodem rozkladu.

PVC vykazuje špatnou tepelnou stabilitu, kde zvýšená teplota a dlouhodobé vystavení vede k rozkladu a omezení tekutosti.

Výběr parametrů šroubu:

A. Nezbytná jsou přísná opatření pro regulaci teploty, která vyžaduje nízkou konstrukci šroubu, aby se zabránilo přehřátí.

b. Materiály odolné proti korozi pro šroub a válec jsou nezbytné kvůli korozivní povaze PVC.

C. V procesu vstřikování je udržování přísné kontroly prvořadé pro řešení zvláštních vlastností materiálu.

d. Ideální parametry šroubu zahrnují L/D v rozsahu 16-20, h3 při 0,07 D, ε v rozsahu 1,6-2 a segmentovanou distribuci L1 při 40 % a L2 při 40 %.

E. Pro zamezení hromadění materiálu se doporučuje vynechat kontrolní kroužek a začlenit 20°-30° kuželovitou hlavu, zvláště vhodné pro měkká lepidla. Alternativně se při zvýšených požadavcích na výrobky osvědčuje samostatný šroub bez měřicí části, zejména pro tvrdé PVC. V takových případech integrace otvorů pro chladicí vodu nebo olej do šroubu podávací části spolu s drážkami pro studenou vodu nebo olej v bubnu stroje zajišťuje přesnou regulaci teploty v rozmezí ±2 °C. Tento nuancovaný přístup optimalizuje efektivitu zpracování PVC v různých aplikacích.