Optimalt val av skruvparameter: Skräddarsy plastbearbetning för PC, PMMA, PA, PET, PVC

När man fördjupar sig i den invecklade världen av plastbearbetning spelar valet av skruvparametrar en avgörande roll för att bestämma operationens framgång. Låt oss utforska nyanserna av skruvparameteroptimering för 5 distinkta råmaterial: PC (polykarbonat), PMMA (organiskt glas), PA (nylon), PET, PVC.

1. Polykarbonat (PC)

Drag:

Icke-kristallin natur med en glastemperatur på 140°C till 150°C och en smälttemperatur som sträcker sig från 215°C till 225°C.

Hög viskositet, temperaturkänslighet och anmärkningsvärd vattenabsorption.

Val av skruvparameter:

a. I ljuset av dess anmärkningsvärda termiska stabilitet och höga viskositet förbättrar valet av ett större L/D-förhållande mjukningen. Denna rekommendation underbyggs av data som indikerar förbättrad mjukningseffektivitet med ett högre bildförhållande.

b. Utmaningen med att beräkna smälthastigheten kräver anpassning av kompressionsförhållandet ε. Genom att utnyttja empiriska bevis relaterade till PC:s bearbetbarhet föreslås ett högre gradient A-värde, som faller inom intervallet 2-3 för större L2.

c. Införandet av en blandningsstruktur i skruvkonstruktionen adresserar både hög viskositet och vattenabsorption. Datadrivna insikter stöder påståendet att detta tillägg förstärker sönderfall av fast bädd och hjälper till att omvandla vatten till gas, vilket minskar potentiella processproblem.

d. Samtidigt som konsistensen med andra vanliga skruvar bibehålls när det gäller parametrar som e, s, φ och trumspel, är betoningen på datadrivet beslutsfattande fortfarande av största vikt.

2. Organiskt glas (PMMA)

Drag:

En glastemperatur på 105°C, en smälttemperatur på över 160°C och ett brett formtemperaturområde.

Hög viskositet, begränsad flytbarhet och uttalad vattenabsorption.

Val av skruvparameter:

a. En gradientskruv med ett L/D-förhållande på 20-22 rekommenderas, med tanke på noggrannhetskraven för slutprodukten. Denna preferens underbyggs av empiriska data som illustrerar korrelationen mellan skruvdesign och produktnoggrannhet.

b. Kompressionsförhållandet ε, som faller inom intervallet 2,3-2,6, bestäms av materialets egenskaper. Detta datadrivna tillvägagångssätt säkerställer optimala bearbetningsförhållanden för PMMA.

c. För att ta itu med den hydrofila naturen hos PMMA, stöds tillägget av en blandningsringstruktur vid den främre änden av skruven av data som indikerar förbättrade bearbetningsresultat, särskilt när det gäller vattenabsorption.

d. Att anpassa andra parametrar med universella skruvdesigner upprätthåller en balans mellan industristandarder och materialspecifika krav, vilket underbyggs av historiska bearbetningsdata.

3. Nylon (PA)

Drag:

Kristallin plast med olika typer och ett smalt smältpunktsområde, exemplifierat av PA66 med en smältpunkt mellan 260°C och 265°C.

Låg viskositet, utmärkt flytbarhet, en distinkt smältpunkt och måttlig vattenabsorption.

Val av skruvparameter:

a. Valet av skruvar av mutationstyp med ett L/D-förhållande på 18-20 underbyggs av historiska data som illustrerar korrelationen mellan skruvtyp och egenskaperna hos kristallina plaster.

b. Ett kompressionsförhållande mellan 3 och 3,5, tillsammans med ett specifikt h3-värde, rekommenderas för att förhindra överhettning och sönderdelning, vilket framgår av termisk stabilitetsdata för PA.

c. Finjustering av gapet mellan checkringen och cylindern, såväl som skruven och cylindern, är informerad av data som tyder på att ett mindre gap är att föredra på grund av PA:s låga viskositet. Övervägandet av ett självlåsande munstycke stöds av data som indikerar förbättrad bearbetningseffektivitet i specifika scenarier.

d. Att följa universella skruvdesignprinciper för andra parametrar säkerställer ett balanserat tillvägagångssätt, som integrerar industristandarder med materialspecifika krav baserade på omfattande historiska bearbetningsdata.

4. PET (polyetylentereftalat)

Drag:

Med en smältpunkt som spänner över 250°C till 260°C, uppvisar formblåst PET ett bredare gjuttemperaturintervall, cirka 255°C till 290°C.

Formblåst PET uppvisar hög viskositet, med temperatur som utövar en betydande inverkan på viskositeten, vilket resulterar i mindre än idealisk termisk stabilitet.

Val av skruvparameter:

a. För L/D anses det optimala förhållandet generellt vara 20, med en tresegmentsfördelning med L1 på 50 %-55 % och L2 vid 20 %.

b. Att använda skruvar som kännetecknas av låg skjuvning och ett lågt kompressionsförhållande, vanligtvis runt 1,8-2, hjälper till att lindra problem som missfärgning eller opacitet som orsakas av överhettning av skjuvning. För att ytterligare lösa dessa problem, ställ in h3 på 0,09D.

c. Frånvaron av en blandningsring vid skruvens främre ände tjänar ett dubbelt syfte: att förhindra överhettning och minimera problem med materiallagring.

5. PVC (polyvinylklorid)

Drag:

Eftersom PVC saknar en distinkt smältpunkt mjuknar den vid 60°C, går in i ett viskoelastiskt tillstånd vid 100°C till 150°C och smälter helt vid 140°C. Samtidigt genomgår den nedbrytning och frigör HCl-gas. Snabb sönderdelning sker vid 170°C, med mjukningspunkten i linje med sönderdelningspunkten.

PVC uppvisar dålig termisk stabilitet, där förhöjd temperatur och långvarig exponering leder till sönderdelning och hindrad fluiditet.

Val av skruvparameter:

a. Stränga temperaturkontrollåtgärder är absolut nödvändiga, vilket kräver en design med låg skruv för att förhindra överhettning.

b. Korrosionsbeständiga material för skruven och pipan är väsentliga på grund av PVCs korrosiva natur.

c. I formsprutningsprocessen är strikt kontroll av största vikt för att ta itu med materialets speciella egenskaper.

d. Idealiska skruvparametrar inkluderar L/D inom området 16-20, h3 vid 0,07D, ε från 1,6-2 och en segmenterad fördelning av L1 vid 40 % och L2 vid 40 %.

e. För att förhindra materialansamling rekommenderas att utelämna en rutring och inkorporera en 20°-30° huvudkona, särskilt lämplig för mjuka lim. Alternativt, för ökade produktkrav, är en separat skruv utan mätsektion fördelaktig, speciellt för hård PVC. I sådana fall säkerställer integrering av kylvatten eller oljehål i matningssektionens skruv, tillsammans med kallvatten eller oljespår i maskintrumman, exakt temperaturkontroll inom ±2°C. Detta nyanserade tillvägagångssätt optimerar bearbetningseffektiviteten för PVC i olika applikationer.