Nguyên lý làm việc của trục vít máy ép phun

Nguyên lý làm việc của vít máy ép phun là liên kết cốt lõi trong quá trình ép phun, liên quan trực tiếp đến chất lượng nóng chảy của nhựa, áp suất phun, tốc độ phun và hiệu quả đúc của sản phẩm cuối cùng. Sau đây là phân tích chi tiết về nguyên lý làm việc của vít máy ép phun:

1. Vận chuyển và gia nhiệt sơ bộ bằng nhựa
Vít máy ép phun truyền nhựa từ phễu đến thùng thông qua chuyển động quay. Trong quá trình vận chuyển, rãnh vít và sườn vít đẩy và nén nhựa, đồng thời thiết bị gia nhiệt bên ngoài của thùng sẽ làm nóng nhựa trước để làm mềm dần. Mục đích chính của giai đoạn này là đảm bảo nhựa có thể đi vào thùng một cách trơn tru và chuẩn bị cho quá trình nấu chảy tiếp theo.

2. Đun chảy và khuấy nhựa
Khi vít tiếp tục quay và tiến về phía trước, lực ma sát và lực cắt mạnh được tạo ra giữa nhựa và bề mặt đáy của rãnh vít, bề mặt đẩy gờ vít và thành trong của thùng. Ma sát và cắt này không chỉ làm nhựa mềm hơn mà còn tạo ra rất nhiều nhiệt. Khi lượng nhiệt này tích tụ đến một mức nhất định, nhựa bắt đầu tan chảy. Đồng thời, rãnh vít và gờ vít khuấy trộn nhựa nóng chảy để trộn đều. Mục đích chính của giai đoạn này là đảm bảo nhựa có thể tan chảy hoàn toàn và đạt trạng thái nóng chảy đồng nhất.

3. Áp suất phun và giữ
Khi vít quay đến một vị trí nhất định, xi lanh phun bắt đầu hoạt động và đẩy vít về phía trước. Lúc này, nhựa nóng chảy được bơm vào khoang khuôn dưới lực đẩy của vít. Trong quá trình phun, vít tác dụng đủ áp lực lên vật liệu nóng chảy để đảm bảo vật liệu nóng chảy có thể lấp đầy toàn bộ khoang. Khi khoang được lấp đầy, máy ép phun sẽ duy trì một áp suất nhất định (gọi là áp suất giữ) trong một khoảng thời gian để bù đắp cho sự giảm thể tích do nhựa bị nguội và co lại. Mục đích chính của giai đoạn giữ áp suất là đảm bảo nhựa có thể được làm nguội hoàn toàn và cứng lại trong khoang.

4. Rút vít và đúc trước
Sau khi hoàn thành việc phun và áp suất giữ, vít bắt đầu rút lui. Trong quá trình rút lui, rãnh vít và gờ vít của vít sẽ khuấy và nén lại nhựa để chuẩn bị cho lần tiêm tiếp theo. Đồng thời, thiết bị gia nhiệt bên ngoài của thùng tiếp tục làm nóng nhựa để giữ nó ở trạng thái nóng chảy. Khi vít rút về vị trí đã đặt, giai đoạn đúc trước kết thúc. Mục đích chính của giai đoạn tiền dẻo hóa là chuẩn bị đủ vật liệu nóng chảy cho lần phun tiếp theo và đảm bảo nhiệt độ cũng như tính đồng nhất của vật liệu nóng chảy.

5. Công việc mang tính chu kỳ
Quá trình trên tạo thành một chu trình làm việc hoàn chỉnh của vít máy ép phun. Trong thực tế sản xuất, vít máy ép phun sẽ lặp lại quá trình này liên tục để đạt được sản xuất liên tục. Bằng cách điều chỉnh tốc độ trục vít, áp suất phun, tốc độ phun và các thông số khác, có thể đạt được việc sản xuất các sản phẩm nhựa thuộc nhiều loại và thông số kỹ thuật khác nhau.

Sau khi quá trình phun hoàn tất, việc trục vít có tiếp tục di chuyển về phía trước hay không phụ thuộc vào thiết kế máy ép phun cụ thể và các yêu cầu của quy trình ép phun.

Nói chung, sau khi quá trình ép phun hoàn tất, hoạt động của vít có thể khác nhau tùy thuộc vào loại máy ép phun, hệ thống điều khiển và quy trình ép phun. Dưới đây là một số tình huống có thể xảy ra:

Giai đoạn giữ áp suất: Sau khi quá trình phun hoàn tất, để bù đắp cho thể tích giảm đi của quá trình làm mát và co ngót của nhựa, máy ép phun thường bước vào giai đoạn giữ áp suất. Trong giai đoạn này, vít có thể duy trì một vị trí phía trước nhất định nhằm tạo áp lực lên vật liệu nóng chảy trong khuôn nhằm đảm bảo độ nén của sản phẩm. Tuy nhiên, cần lưu ý rằng tốc độ tiến của trục vít có thể được điều chỉnh theo nhu cầu giữ áp suất, thay vì liên tục di chuyển về phía trước với tốc độ cao.
Rút vít: Trong một số trường hợp, vít có thể rút lại sau khi quá trình tiêm hoàn tất. Điều này thường là để chuẩn bị cho chu kỳ phun tiếp theo, tức là quá trình đúc trước. Trong quá trình đúc trước, vít quay và rút lui, làm nóng chảy nhựa và tích tụ ở đầu trước của thùng để chuẩn bị cho lần phun tiếp theo.
Áp suất phun và giữ nhiều giai đoạn: Trong các máy ép phun tiên tiến, để đạt được khả năng kiểm soát áp suất phun và giữ chính xác hơn, có thể sử dụng công nghệ phun nhiều giai đoạn và áp suất giữ nhiều giai đoạn. Trong trường hợp này, hoạt động của vít sau khi hoàn tất quá trình tiêm có thể phức tạp hơn, bao gồm tiến hoặc lùi ở các tốc độ khác nhau ở các giai đoạn khác nhau.
Vai trò của hệ thống điều khiển: Hệ thống điều khiển của máy ép phun đóng vai trò quan trọng trong toàn bộ quá trình. Nó có thể điều chỉnh tốc độ quay, tốc độ tiến và vị trí lùi của trục vít theo các thông số quy trình đặt trước và tín hiệu phản hồi thời gian thực để đảm bảo sự ổn định của quá trình ép phun và chất lượng của sản phẩm.