Lựa chọn thông số trục vít tối ưu: Gia công nhựa PC, PMMA, PA, PET, PVC

Khi đi sâu vào thế giới phức tạp của gia công nhựa, việc lựa chọn các thông số trục vít đóng vai trò then chốt quyết định sự thành công của hoạt động. Hãy cùng khám phá các sắc thái tối ưu hóa thông số trục vít cho 5 loại nguyên liệu thô riêng biệt: PC (Polycarbonate), PMMA (Thủy tinh hữu cơ), PA (Nylon), PET, PVC.

1. Polycarbonate (PC)

Đặc trưng:

Bản chất không kết tinh với nhiệt độ chuyển thủy tinh từ 140°C đến 150°C và nhiệt độ nóng chảy từ 215°C đến 225°C.

Độ nhớt cao, nhạy cảm với nhiệt độ và khả năng hấp thụ nước đáng chú ý.

Lựa chọn thông số trục vít:

Một. Do tính ổn định nhiệt vượt trội và độ nhớt cao, việc chọn tỷ lệ L/D lớn hơn sẽ tăng cường độ dẻo. Khuyến nghị này được chứng minh bằng dữ liệu cho thấy hiệu quả hóa dẻo được cải thiện với tỷ lệ khung hình cao hơn.

b. Thách thức trong việc tính toán tốc độ nóng chảy đòi hỏi phải điều chỉnh tỷ lệ nén ε. Tận dụng bằng chứng thực nghiệm liên quan đến khả năng gia công của PC, giá trị A có độ dốc cao hơn được đề xuất, nằm trong phạm vi 2-3 cho L2 lớn hơn.

c. Sự kết hợp của cấu trúc trộn trong thiết kế vít giúp giải quyết cả độ nhớt cao và khả năng hấp thụ nước. Những hiểu biết sâu sắc dựa trên dữ liệu ủng hộ tuyên bố rằng việc bổ sung này củng cố sự phân hủy lớp rắn và hỗ trợ chuyển đổi nước thành khí, giảm thiểu các vấn đề xử lý tiềm ẩn.

d. Trong khi duy trì tính nhất quán với các vít thông thường khác về các thông số như e, s, φ và khe hở nòng, thì việc nhấn mạnh vào việc ra quyết định dựa trên dữ liệu vẫn là điều tối quan trọng.

2. Thủy tinh hữu cơ (PMMA)

Đặc trưng:

Nhiệt độ chuyển hóa thủy tinh là 105°C, nhiệt độ nóng chảy vượt quá 160°C và phạm vi nhiệt độ đúc rộng.

Độ nhớt cao, tính lưu động hạn chế và khả năng hấp thụ nước rõ rệt.

Lựa chọn thông số trục vít:

Một. Nên sử dụng vít chuyển màu có tỷ lệ L/D là 20-22, tùy theo yêu cầu về độ chính xác của sản phẩm cuối cùng. Ưu tiên này được chứng minh bằng dữ liệu thực nghiệm minh họa mối tương quan giữa thiết kế vít và độ chính xác của sản phẩm.

b. Tỷ số nén ε, nằm trong khoảng 2,3-2,6, được xác định bởi đặc tính của vật liệu. Cách tiếp cận dựa trên dữ liệu này đảm bảo các điều kiện xử lý tối ưu cho PMMA.

c. Để giải quyết tính chất ưa nước của PMMA, việc bổ sung cấu trúc vòng trộn ở đầu trước của trục vít được hỗ trợ bởi dữ liệu cho thấy kết quả xử lý được cải thiện, đặc biệt là về khả năng hấp thụ nước.

d. Việc căn chỉnh các tham số khác với thiết kế vít phổ dụng sẽ duy trì sự cân bằng giữa các tiêu chuẩn ngành và yêu cầu cụ thể về vật liệu, được chứng minh bằng dữ liệu xử lý trước đây.

3. Chất liệu nylon (PA)

Đặc trưng:

Nhựa tinh thể có nhiều chủng loại đa dạng và có phạm vi điểm nóng chảy hẹp, điển hình là PA66 có điểm nóng chảy trong khoảng từ 260°C đến 265°C.

Độ nhớt thấp, tính lưu động tuyệt vời, điểm nóng chảy rõ ràng và khả năng hấp thụ nước vừa phải.

Lựa chọn thông số trục vít:

Một. Việc lựa chọn loại vít đột biến có tỷ lệ L/D 18-20 được củng cố bằng dữ liệu lịch sử minh họa mối tương quan giữa loại vít và đặc tính của nhựa tinh thể.

b. Tỷ số nén từ 3 đến 3,5, kết hợp với giá trị h3 cụ thể, được khuyến nghị để tránh quá nhiệt và phân hủy, bằng chứng là dữ liệu về độ ổn định nhiệt của PA.

c. Việc tinh chỉnh khoảng cách giữa vòng kiểm tra và nòng, cũng như vít và nòng, được thông báo bằng dữ liệu cho thấy rằng khoảng cách nhỏ hơn là thích hợp hơn do độ nhớt thấp của PA. Việc xem xét vòi phun tự khóa được hỗ trợ bởi dữ liệu cho thấy hiệu quả xử lý được nâng cao trong các tình huống cụ thể.

d. Việc tuân thủ các nguyên tắc thiết kế vít phổ biến cho các thông số khác đảm bảo cách tiếp cận cân bằng, tích hợp các tiêu chuẩn ngành với các yêu cầu cụ thể về vật liệu dựa trên dữ liệu xử lý lịch sử sâu rộng.

4. PET (Polyethylene Terephthalate)

Đặc trưng:

Tự hào với điểm nóng chảy kéo dài từ 250°C đến 260°C, PET đúc thổi thể hiện phạm vi nhiệt độ đúc rộng hơn, khoảng 255°C đến 290°C.

PET đúc thổi có độ nhớt cao, với nhiệt độ tác động đáng kể đến độ nhớt, dẫn đến độ ổn định nhiệt kém lý tưởng.

Lựa chọn thông số trục vít:

Một. Đối với L/D, tỷ lệ tối ưu thường được coi là 20, có phân bổ ba phân đoạn với L1 ở mức 50%-55% và L2 ở mức 20%.

b. Việc sử dụng các vít có đặc điểm là lực cắt thấp và tỷ lệ nén thấp, thường khoảng 1,8-2, giúp giảm thiểu các vấn đề như sự đổi màu hoặc độ mờ do lực cắt quá nóng gây ra. Để giải quyết thêm những lo ngại này, hãy đặt h3 ở mức 0,09D.

c. Việc không có vòng trộn ở đầu trước của vít phục vụ một mục đích kép: ngăn chặn hiện tượng quá nhiệt và giảm thiểu mối lo ngại về việc bảo quản vật liệu.

5. PVC (Polyvinyl clorua)

Đặc trưng:

Thiếu điểm nóng chảy riêng biệt, PVC mềm ở 60°C, chuyển sang trạng thái nhớt đàn hồi ở 100°C đến 150°C và tan chảy hoàn toàn ở 140°C. Đồng thời, nó trải qua quá trình phân hủy, giải phóng khí HCl. Sự phân hủy nhanh chóng xảy ra ở 170°C, với điểm hóa mềm gần với điểm phân hủy.

PVC có độ ổn định nhiệt kém, khi nhiệt độ tăng cao và tiếp xúc kéo dài dẫn đến phân hủy và cản trở tính lưu động.

Lựa chọn thông số trục vít:

Một. Các biện pháp kiểm soát nhiệt độ nghiêm ngặt là bắt buộc, cần thiết kế vít thấp để tránh quá nhiệt.

b. Vật liệu chống ăn mòn cho vít và thùng là rất cần thiết do tính chất ăn mòn của PVC.

c. Trong quá trình ép phun, việc duy trì sự kiểm soát chặt chẽ là điều tối quan trọng để giải quyết các đặc tính đặc biệt của vật liệu.

d. Các thông số vít lý tưởng bao gồm L/D trong phạm vi 16-20, h3 ở 0,07D, ε dao động từ 1,6-2 và phân bố phân đoạn L1 ở mức 40% và L2 ở mức 40%.

đ. Để ngăn chặn sự tích tụ vật liệu, nên bỏ vòng kiểm tra và kết hợp đầu côn 20°-30°, đặc biệt thích hợp cho chất kết dính mềm. Ngoài ra, đối với những yêu cầu cao về sản phẩm, một vít riêng không có bộ phận đo sẽ có lợi, đặc biệt đối với PVC cứng. Trong những trường hợp như vậy, việc tích hợp các lỗ nước làm mát hoặc dầu trong vít bộ phận cấp liệu, cùng với các rãnh nước lạnh hoặc dầu trong thùng máy, đảm bảo kiểm soát nhiệt độ chính xác trong phạm vi ±2°C. Cách tiếp cận sắc thái này tối ưu hóa hiệu quả xử lý cho PVC trong các ứng dụng đa dạng.