शंक्वाकार स्क्रू बैरल का संरचनात्मक डिजाइन प्लास्टिक एक्सट्रूज़न की गुणवत्ता और दक्षता को कैसे प्रभावित करता है?

प्लास्टिक एक्सट्रूज़न प्रोसेसिंग के क्षेत्र में, संरचनात्मक डिजाइन शंक्वाकार पेंच बैरल एक मुख्य घटक के रूप में सीधे एक्सट्रूज़न प्रक्रिया, पिघल गुणवत्ता और उत्पादन दक्षता की स्थिरता को निर्धारित करता है। उच्च-प्रदर्शन वाले प्लास्टिक उत्पादों के लिए बढ़ती बाजार की मांग के साथ, शंक्वाकार स्क्रू बैरल के डिजाइन का अनुकूलन उद्यमों की प्रतिस्पर्धा में सुधार करने के लिए महत्वपूर्ण बन गया है।
1। संपीड़न अनुपात और धागा गहराई: पिघल एकरूपता का कोर
शंक्वाकार स्क्रू का संपीड़न अनुपात (स्क्रू फीड सेक्शन और मीटरिंग सेक्शन के बीच स्क्रू ग्रूव की गहराई का अनुपात) पिघल गुणवत्ता को प्रभावित करने वाला कोर पैरामीटर है। एक उच्च संपीड़न अनुपात स्क्रू ग्रूव में सामग्री के कतरनी और मिश्रण प्रभाव को बढ़ा सकता है, बहुलक श्रृंखला के एक समान प्लास्टिसाइजेशन को बढ़ावा दे सकता है, और अनमिल्टेड कणों की पीढ़ी को कम कर सकता है। हालांकि, बहुत अधिक एक संपीड़न अनुपात बैरल में दबाव में अचानक वृद्धि का कारण होगा, ऊर्जा की खपत में वृद्धि और स्क्रू पहनने में तेजी लाएगा। उदाहरण के लिए, जब उच्च-चिपचिपापन इंजीनियरिंग प्लास्टिक (जैसे पीसी, पीए) का प्रसंस्करण होता है, तो एक प्रगतिशील संपीड़न अनुपात डिजाइन (जैसे कि 3: 1 से 2.5: 1) न केवल अत्यधिक उच्च पिघल तापमान के कारण गिरावट से बच सकता है, बल्कि पिघल घनत्व में भी सुधार करता है।
इसके अलावा, थ्रेड गहराई का क्रमिक डिजाइन सीधे कतरनी दर वितरण को प्रभावित करता है। उथले नाली क्षेत्र (पैमाइश अनुभाग) उच्च कतरनी के माध्यम से पिघल तरलता में सुधार करता है, जबकि गहरे नाली क्षेत्र (खिला अनुभाग) ठोस संदेश की स्थिरता सुनिश्चित करता है। यदि ढाल डिजाइन अनुचित है, तो यह पिघल भाटा या स्थानीय ओवरहीटिंग का कारण हो सकता है, जिससे एक्सट्रूडेड उत्पाद की आयामी सटीकता को कम किया जा सकता है।
2। पहलू अनुपात और तापमान क्षेत्र: दक्षता और ऊर्जा की खपत के बीच संतुलन बिंदु
शंक्वाकार स्क्रू का पहलू अनुपात (एल/डी) सामग्री निवास समय और प्लास्टिसाइजेशन दक्षता का निर्धारण करने की कुंजी है। लंबे स्क्रू (एल/डी> 25) सामग्री हीटिंग समय का विस्तार कर सकते हैं और खराब थर्मल स्थिरता (जैसे पीवीसी) के साथ प्रसंस्करण सामग्री के लिए उपयुक्त हैं, लेकिन उपकरण लागत और ऊर्जा की खपत में काफी वृद्धि करेंगे। इसके विपरीत, लघु शिकंजा (एल/डी <20) ऊर्जा की खपत को कम कर सकता है, लेकिन अपूर्ण प्लास्टिसाइजेशन के कारण उत्पादों की सतह के दोष का कारण बन सकता है।
तापमान क्षेत्र का समन्वित नियंत्रण भी महत्वपूर्ण है। शंक्वाकार बैरल के ज़ोनेड हीटिंग डिजाइन को स्क्रू की ज्यामितीय विशेषताओं से मेल खाने की आवश्यकता है। उदाहरण के लिए, खिला अनुभाग में एक कम तापमान का उपयोग सामग्री को समय से पहले पिघलने और चिपकाने से रोकने के लिए किया जाता है, जबकि पर्याप्त प्लास्टिसाइजेशन सुनिश्चित करने के लिए तापमान को धीरे -धीरे संपीड़न अनुभाग और पैमाइश अनुभाग में बढ़ाया जाता है। गतिशील तापमान नियंत्रण प्रौद्योगिकी (जैसे कि पीआईडी ​​एल्गोरिथ्म) का उपयोग पिघला हुआ तापमान में उतार -चढ़ाव को कम कर सकता है और ± 1.5 डिग्री सेल्सियस के भीतर तापमान के अंतर को नियंत्रित कर सकता है, जिससे थर्मल तनाव के कारण उत्पाद युद्ध या क्रैकिंग से परहेज होता है।
3। सामग्री अनुकूलनशीलता: जीवन का विस्तार और रखरखाव लागत को कम करना
शंक्वाकार स्क्रू बैरल (जैसे नाइट्राइडिंग और बाइमेटालिक मिश्र धातु छिड़काव) की सतह उपचार प्रक्रिया सीधे इसके पहनने के प्रतिरोध और संक्षारण प्रतिरोध को प्रभावित करती है। उदाहरण के लिए, जब ग्लास फाइबर युक्त प्रबलित प्लास्टिक को प्रसंस्करण किया जाता है, तो टंगस्टन कार्बाइड (डब्ल्यूसी) कोटिंग का उपयोग स्क्रू के जीवन को 30%से अधिक बढ़ा सकता है, जबकि पहनने और स्थिर एक्सट्रूज़न दबाव को बनाए रखने के कारण पिच परिवर्तन को कम करता है। इसके अलावा, बैरल अस्तर (जैसे बोरॉन स्टील या उच्च तापमान निकल-आधारित मिश्र धातु) के सामग्री चयन को रासायनिक प्रतिक्रियाओं के कारण पिघल के संदूषण से बचने के लिए प्रसंस्कृत सामग्री के संक्षारण से मेल खाने की आवश्यकता होती है।
शंक्वाकार स्क्रू बैरल के संरचनात्मक डिजाइन को बहु-उद्देश्य अनुकूलन में एक संतुलन खोजने की आवश्यकता है: इसे पिघल गुणवत्ता के उच्च मानकों को पूरा करना चाहिए और ऊर्जा की खपत और लागत को कम करना चाहिए। सिमुलेशन प्रौद्योगिकियों (जैसे कि सीएफडी और परिमित तत्व विश्लेषण) के लोकप्रियकरण के साथ, डिजिटल मॉडलिंग के माध्यम से पेंच प्रदर्शन की सटीक भविष्यवाणी एक उद्योग की प्रवृत्ति बन गई है ।