원뿔 나사 배럴의 설계는 처리 효율에 어떤 영향을 미칩니 까?

플라스틱 압출 및 주입 성형 영역에서 원뿔 나사 배럴 효율성의 초석입니다. 설계는 재료 흐름, 에너지 소비 및 제품 품질에 직접 영향을 미칩니다. 많은 요인이 처리 성능에 기여하지만, 원뿔 나사 배럴의 형상, 표면 처리 및 구조적 무결성은 중추적 인 역할을합니다.
1. 기하학 : 재료 흐름 역학의 기초
원추형 스크류 배럴의 테이퍼 디자인은 점진적인 압축 구역을 만들어 PVC 또는 엔지니어링 플라스틱과 같은 열에 민감한 재료를 처리하는 데 필수적입니다. 평행 나사와 달리, 원추형 형상은 재료가 방전 말단을 향해 이동함에 따라 나사와 배럴 사이의 표면 접촉 영역을 증가시킵니다. 이 점진적인 압축은 다음을 보장합니다.
균일 한 용융 : 전단 응력 감소는 열 분해를 최소화합니다.
압력 안정화 : 일관된 압력 구배는 공기 포획 및 공극을 방지합니다.
향상된 혼합 : 가변 채널 깊이는 분포 혼합을 개선하고, 채워진 폴리머 (예 : 유리 섬유 강화 나일론)에 중요합니다.
2. 압축 비율 : 균형화 속도 및 품질
나사의 공급 영역 채널 볼륨과 계량 영역의 비율로 계산 된 압축 비율은 주요 설계 매개 변수입니다. 더 높은 압축 비율 (예 : 3 : 1)은 고무와 같은 고격도의 재료에 적합한 반면, 낮은 비율 (1.5 : 1–2.5 : 1)은 저급 수지에 대해 작동합니다. 보정되지 않은 비율은 다음과 같습니다.
과잉 압축 : 과도한 에너지 소비 및 재료 과열.
압축 부족 : 불완전한 용융 및 일관성이없는 제품 밀도.
고급 유한 요소 분석 (FEA) 도구를 통해 엔지니어는 압축 역학을 시뮬레이션하여 특정 중합체에 대한 최적의 비율을 보장 할 수 있습니다.
3. 표면 공학 : 마모 및 에너지 손실 감소
나사 배럴의 표면 마감은 에너지 효율에 직접적인 영향을 미칩니다. ASTM G99 마모 테스트로 검증 된 바와 같이 질화, 하드 크롬 도금 또는 텅스텐 카바이드 코팅은 마찰 계수를 최대 40%까지 줄입니다. 혜택은 다음과 같습니다.
더 낮은 토크 요구 사항 : 운동 하중 감소는 에너지 비용을 8-12%줄입니다.
확장 된 서비스 수명 : 코팅은 채워진 화합물 (예 : 카본 블랙 또는 세라믹)에서 마모를 완화합니다.
더 빠른 제거 : 매끄러운 표면은 색상 또는 수지 변화 중 재료 접착을 최소화합니다.
중국 애완 동물 병 제조업체의 2023 사례 연구에 따르면 플라즈마 질화 나사 배럴로 전환하면 다운 타임이 20% 감소하고 연간 유지 보수 비용이 35,000 달러 감소한 것으로 나타났습니다.
4. 세그먼트 디자인 : 다중 물질 처리를위한 유연성
현대의 원뿔 나사 배럴은 종종 특정 처리 단계 (공급, 용융, 환기)에 맞춰진 모듈 식 세그먼트를 특징으로합니다. 이 모듈성은 다음을 가능하게합니다.
빠른 재구성 : 전체 나사를 교체하지 않고 다양한 재료에 적응합니다.
정밀 온도 제어 : 독립적 인 가열/냉각 구역은 핫스팟을 방지합니다.
효율적인 데 볼라 틸화 : 전용 벤팅 세그먼트는 ABS와 같은 흡습 수지에서 휘발성 물질을 제거합니다.
5. 재료 선택 : 극한 조건 하에서 내구성
4140 스틸 또는 바이메탈 라이너와 같은 고성능 합금은 최대 400 ° C의 온도를 견딜 수 있고 30 MPa를 초과하는 압력을 견뎌냅니다. 부식성 물질 (예 : 플루오로 폴리머)의 경우, Hastelloy 또는 Stellite 코팅은 필수 불가결합니다. 선택되지 않은 재료가 마모를 가속화하여 스크랩 률이 5–10%증가합니다 .