LanguagesŚruba wtryskowa i lufa: dlaczego śruba wtryskowa nie jest śrubą wytłaczającą
-
-
Śruba wtryskowa i lufa: dlaczego śruba wtryskowa nie jest śrubą wytłaczającą
Formowanie wtryskowe jest cykliczne, a wytłaczanie ciągłe, a prawie każda różnica wymiarowa pomiędzy dwoma ślimakami wynika z jednego faktu — krótszego L/D, głębszej sekcji dozującej, pierścienia kontrolnego na nosie i lufy, która jest jałowa przez część każdego cyklu. W tym przewodniku podano wartości L/D, stopień sprężania, wielkość śrutu i czas przebywania, wyjaśniono, jak wygląda zużyty pierścień kontrolny na wyprasce oraz przedstawiono dane dotyczące zużycia, które decydują o wyborze pomiędzy azotowaniem, bimetalem i HVOF.
BELKA ŚRUBY WTRYSKOWEJ · KONSTRUKCJA ŚLIMAKA WTRYSKOWEGO · ZAWÓR ZWROTNY I PIERŚCIEŃ ZWROTNY · ZUŻYCIE I WYMIANA ŚRUBY WTRYSKOWEJ
-
Śruba wtryskowa z utwardzaną powierzchnią. Geometria jest ustalana przez obciążenie plastyfikujące; powierzchnia jest ustalana przez to, co robi z nią wypełniacz.
-
1. Różnica, która wszystko wyjaśnia
Ślimak wytłaczający obraca się w sposób ciągły. Polimer wchodzi do leja zasypowego, opuszcza matrycę, a każdy jego gram ma mniej więcej taką samą historię ścinania, ponieważ przepływ jest stały. Czas przebywania to po prostu objętość beczki podzielona przez wydajność i jest taki sam dla każdego pelletu. Na tym polega procesasortyment beczek jednoślimakowychjest zbudowany wokół i dlatego ślimaki wytłaczające mogą sobie pozwolić na L/D 30 i płytką sekcję dozującą. Jak to wygląda na rzeczywistej linii, opisano wukład rur i śrub rurowych.
Ślimak wtryskowy wykonuje tę samą pracę pompowania, ale tylko podczas suwu plastyfikującego. Następnie zatrzymuje się, działa jak tłok i przesuwa nagromadzony stop do przodu. Konsekwencje przewijają się przez cały projekt:
- Stop ma historię, a nie czas przebywania.Materiał z przodu śrutu mógł przebywać w lufie przez trzy lub cztery cykle; materiał z tyłu dla 1 osoby. Rozrzut może być czterokrotny, więc długa lufa nie jest wyborem neutralnym — poszerza dystrybucję na obu końcach.
- Śruba przenosi obciążenie osiowe.Na czubek śruby działa ciśnienie wtrysku o wartości 80–180 MPa, które przekazywane jest z powrotem przez zgrzebła, stopę i sprzęgło napędowe. Ślimak do wytłaczania prawie tego nie ma, dlatego średnica stopki, rowek wpustowy i gwint czołowy ślimaka wtryskowego są wymiarowane jako części konstrukcyjne. Odpowiednikiem wytłaczania jestWał śrubowy całkowicie hartowany.
- Wydajność mierzy się w gramach na strzał, a nie w kilogramach na godzinę.Sekcja dozująca jest dostosowana do szybkości plastyfikacji w dopuszczalnej temperaturze stopu, a nie do wzrostu ciśnienia na matrycy. Dlategoniestandardowy projekt śrubyzaczyna się od maszyny formierskiej, a nie od średnicy otworu.
- Uszczelka jest częścią zużywalną.Nie ma matrycy utrzymującej ciśnienie, więc uszczelnienie zapewnia sprężynowy pierścień kontrolny na czubku śruby. Jest to najczęstsza przyczyna dryftu masy śrutu podczas eksploatacji. Wymiana to rutynowa czynnośćkonserwacja śrub i luf.
-
Charakterystyczny Śruba wytłaczająca Śruba wtryskowa Obowiązek Ciągłe pompowanie do matrycy Cyklicznie plastyfikuj, cofaj, wstrzykiwaj, trzymaj Typowy L/D 24–33 18–24 Pomiar głębokości lotu 0,025–0,045 × D 0,05–0,08 × D Stopień kompresji 2,5–4,0 2,0–3,0 Sekcja paszy Często rowkowane w celu zapewnienia dużej wydajności Zwykle gładki otwór Zakręcić nos Prosta torpeda albo żadna Sprawdź pierścień, końcówkę, czasami głowicę mieszającą Obciążenie osiowe śruby Nieistotny 80–180 MPa na końcówce Metryka wyjściowa kg/godz g/strzał i współczynnik odzysku g/s Dominujący tryb awaryjny Zużycie podczas lotu, uszkodzenie bariery Sprawdź szczelność pierścienia, zużycie strefy zasilania -
KLUCZOWA INFORMACJA
Ślimak wytłaczający jest pompą. Śruba wtryskowa to pompa będąca jednocześnie tłokiem, a jej pierścień tłokowy jest materiałem eksploatacyjnym. Jeśli potraktujesz pierścień kontrolny jako element na całe życie, resztę życia maszyny spędzisz na kompensowaniu go dłuższymi skokami i wyższymi ciśnieniami — w ten sposób problem zużycia zamienia się w problem z jakością. -
2. L/D: dlaczego śruba wtryskowa jest krótsza
Ślimaki wtryskowe mają średnicę od 18 do 24, podczas gdy ślimaki wytłaczające mają średnicę od 24 do 33. Powodem jest rozkład czasu przebywania, a nie jakość mieszania. Dłuższa śruba zapewnia lepsze mieszanie dystrybucyjne i stabilniejszą wydajność, co ma znaczenie w przypadku pracy z kolorem i przedmieszką – ale także wydłuża lufę, a w procesie cyklicznym dłuższa lufa oznacza więcej materiału przetrzymywanego w temperaturze pomiędzy strzałami. Właśnie dlategośruby wytłaczające o dużej prędkościsą zbudowane raczej krótko i głęboko niż długo i płytko.
Obowiązek wtrysku Typowy L/D Komentarz Ogólnego przeznaczenia, PE/PP/PS 18–20 Najkrótsza praktyczna śruba; łatwo utrzymać stabilną temperaturę stopu Żywice konstrukcyjne, PA/POM/PC 20–22 Długość wystarczająca na sekcję mieszającą przed pierścieniem kontrolnym Wzmocniony włóknem szklanym 20–22 Mieszalnik po strefie sprężania; ochrona przed zużyciem jest ważniejsza niż długość Części precyzyjne i optyczne 22–24 Lepsza jednorodność stopu; należy zarządzać dłuższym czasem przebywania Cienkie ścianki, duża prędkość 20–23 Wysoki stopień plastyfikacji, głębokie dozowanie, obfite chłodzenie Wentylowana lufa 22–26 Pierwszy etap, strefa dekompresyjna, drugi etap Mikroformowanie 16–18 Objętość beczki jest ograniczeniem, a nie mieszaniem Samo L/D nie definiuje śruby. Dwie śruby 22:1 mogą zachowywać się zupełnie inaczej, jeśli jedna umieści 60% swojej długości w strefie podawania, a druga 40%. Kiedy określasz zamiennik, podaj długość posuwu, ściskania i dozowania, a także stosunek –przewodnik po wymianiepodaje pełną listę i ta sama dyscyplina obowiązuje niezależnie od tego, czy ślimak zasila wytłaczarkę, czy maszynę formierską. Theośmiopunktowa lista kontrolna z podwójną śrubąpokazuje, jak te same pytania są formułowane po stronie dwuślimakowej.
-
3. Stopień sprężania i głębokość dozowania
Stopień sprężania to głębokość zrzutu paszy podzielona przez głębokość zrzutu pomiarowego, mierzona geometrycznie. Kontroluje stopień zagęszczenia polimeru i ilość pracy nad nim wykonanej. Przy wtryskiwaniu stosunek ten jest niższy niż przy wytłaczaniu, ponieważ ślimak nie musi wytwarzać ciśnienia w matrycy, a głęboka sekcja dozująca utrzymuje pod kontrolą nagrzewanie ścinające podczas długiego skoku plastyfikującego. Sposób podejmowania tej samej decyzji dotyczącej głębokości na linii wytłaczania opisano w artykuleProwadnica ślimaka do wytłaczania PE.
Polimer Stopień sprężania wtrysku Głębokość dozowania (× D) Notatka PE,PP 2,5–3,2 0,07–0,09 Głębsze dozowanie; uważaj na słabe przenoszenie ciśnienia, jeśli jest zbyt głębokie PS,ABS, SAN 2,0–2,5 0,06–0,08 Amorficzny; niski współczynnik pozwala uniknąć nadmiernego ścinania komputer 2,0–2,5 0,06–0,08 Wysoka lepkość; duża głębokość dozowania, długa strefa zagęszczania PA 6 / PA 66 2,0–2,8 0,06–0,08 Stop jest płynny; pierścień kontrolny w dobrym stanie jest niezbędny POM 2,0–2,5 0,06–0,07 Wąskie okno przetwarzania; żadnych martwych punktów ZWIERZAK DOMOWY 2,0–2,5 0,06–0,08 Ryzyko hydrolizy; dominuje suszenie, a nie geometria Sztywne PCV 1,8–2,5 0,06–0,08 Niski współczynnik, usprawniona ścieżka przepływu, brak stagnacji PMMA 2,2–2,8 0,06–0,08 Części optyczne; jednorodność jest ważniejsza niż stosunek GF30 / GF50 PA lub PBT 2,0–2,4 0,07–0,09 Niższe przełożenie, głębsze dozowanie, ochrona przed zużyciem podczas lotów Głębokość dozowania to najczęściej błędnie kopiowana liczba. Sekcje dozowania metodą wtrysku są mniej więcej dwa razy głębsze niż odcinki wytłaczania i istnieje ku temu fizyczny powód: strefa dozowania musi pomieścić wystarczającą ilość stopu, aby wypełnić wtrysk podczas cofania się ślimaka, i musi to robić bez wytwarzania ciepła ścinającego, które wytwarzałby płytki kanał przy tej samej prędkości ślimaka. Ślimak zbudowany zgodnie z rysunkiem wytłoczenia i wrzucony do maszyny formierskiej będzie plastyfikował się na gorąco i powoli wracał do zdrowia, a żadne chłodzenie cylindra nie przywróci temperatury stopu. Odwrotny przypadek, czyli ślimak wytłaczający wrzucony do linii dużej prędkości, analizowany jest w:Prowadnica śrubowa do rur HDPE.
-
4. Pierścień kontrolny: część decydująca o powtarzalności strzału
Pierścień kontrolny — pierścień ślizgowy, zawór zwrotny, zawór zwrotny, nazwa różni się w zależności od regionu — to pierścień, który ślizga się po końcówce śruby. Podczas plastyfikacji ciśnienie stopu wypycha go do przodu z jego gniazda i polimer przepływa obok niego. Podczas wtryskiwania ciśnienie ulega odwróceniu, pierścień zostaje osadzony, a droga zamyka się. Wszystko, co dotyczy konsystencji wtrysku, zależy od czystego zamknięcia gniazda w każdym cyklu, przez miliony cykli.
Typ Jak to uszczelnia Najlepsze dla Uważaj na Pierścień ślizgowy, 2-częściowy Pierścień przylega do gniazda na końcówce Ogólny cel, najczęstszy projekt Zużycie siedzenia powoduje postępujący dryf masy strzału Pierścień 3-częściowy / podwójny Dwie powierzchnie uszczelniające, lepsze wyrównanie Wysoka prędkość, cienkościenne, wąska tolerancja Większa masa ślizgowa; potrzebuje dłuższej dekompresji Kontrola piłki Piłka o stożkowe gniazdo Małe średnice, duża prędkość ślimaka Drganie piłki przy niskiej prędkości; słaba w przypadku stopu o dużej lepkości Sprężynowy grzybek Sprężyna zamyka zawór przed wtryskiem Żywice o niskiej lepkości, PA i PET Zmęczenie sprężyny i wnikanie polimeru do wnęki sprężyny KLUCZOWA INFORMACJA
Powtarzalność poduszki jest najtańszym dostępnym testem pierścieniowym i kosztuje dwadzieścia cykli. Jeśli poduszka jest niestabilna, przestań patrzeć na formę i system suszenia do czasu sprawdzenia zaworu. -
5. Wielkość zastrzyku, czas przebywania i zasada 20–80
Masa śrutu powinna mieścić się w przedziale od 20% do 80% maksymalnej pojemności strzału lufy, przy czym komfortowy zakres wynosi 40–70%. Obydwa ograniczenia są ukrytymi terminami pobytu.
- Poniżej 20%stop pozostaje w beczce przez wiele cykli. Następuje degradacja termiczna, zmiana koloru i wytwarzanie aldehydu octowego lub monomeru.
- Powyżej 80%pomiędzy ujęciami nie ma wystarczającego czasu na uplastycznienie. Ślimak pracuje z maksymalną prędkością, temperatura stopu wzrasta, a poduszka pracuje nierówno.
Żywica Praktyczny górny limit czasu przebywania Dlaczego PE, PP 10 minut Odporny termicznie; granicą jest zwykle kolor, a nie degradacja PS.ABS 8 minut Żółknięcie i stopniowa utrata masy cząsteczkowej komputer 6 minut Hydroliza i żółknięcie; dominuje jakość suszenia PMMA 6 minut Depolimeryzacja do monomeru powyżej około 260°C PA 6 / PA 66 5 minut Utlenianie i dryf koloru; wrażliwy na wilgoć ZWIERZAK DOMOWY 5 minut Hydroliza; Kropla dożylna jest nieodwracalna POM 4 minuty Rozpina się do formaldehydu; atakuje również śrubę w przypadku przegrzania Sztywne PCV 3 minuty Odchlorowodorowanie; najkrótsze okno spośród wszystkich dostępnych żywic -
6. Przeciwciśnienie i prędkość ślimaka
Przeciwciśnienie to opór, jaki napotyka śruba podczas cofania. Typowe ustawienia to 5–15 MPa (50–150 barów); dyspersja barwnika i koncentratu może wymagać 20–30 MPa; żywice wrażliwe na ścinanie powinny znajdować się na dole zakresu.
Średnica śruby Maks. obroty przy 0,3 m/s Maks. obroty przy 0,6 m/s Typowe ustawienie maszyny 25 mm 229 458 150–300 obr./min 35 mm 164 327 120–250 obr./min 45 mm 127 255 100–200 obr./min 60 mm 95 191 70–150 obr./min 75 mm 76 153 60–120 obr./min -
7. Zużycie: co włókno szklane robi z azotowaną śrubą
Trzy mechanizmy działają jednocześnie: ścieranie przez twarde cząstki, adhezja/zacieranie w przypadku pęknięcia warstwy stopu oraz korozja spowodowana przez HCl, bromki lub pozostałości kwasowe.
Powierzchnia Niewypełniona żywica GF30 GF50 Azotowany 38CrMoAlA, 0,4–0,7 mm, 900–1100 HV 4–8 lat 6–18 miesięcy 3–9 miesięcy Bimetaliczny odlew odśrodkowy, na bazie Ni + WC, 55–62 HRC 8–12 lat 2–4 lata 12–24 miesiące Węglik wolframu HVOF, 1100–1400 HV, 50–100 µm 8–12 lat 2–4 lata 12–24 miesiące Całkowicie hartowana stal narzędziowa, 48–54 HRC 5–10 lat 12–24 miesiące 6–12 miesięcy Stal narzędziowa PM HIP, 60–64 HRC Ponad 10 lat 3–5 lat 18–30 miesięcy -
Węglik wolframu HVOF nałożony na zabierak ślimaka. Powłoka ma grubość kilkudziesięciu mikronów, dzięki czemu chroni powierzchnię, ale nie przywraca zniszczonego profilu lotu.
-
8. Wybór materiału i obróbka
Decyzja jest podyktowana ilością wypełniacza, składem żywicy i liczbą strzałów oczekiwaną w całym okresie eksploatacji maszyny.
Opcja Twardość Najlepsze dla Limity Koszt względny Azotowany 38CrMoAlA Powierzchnia 900–1100 HV Niewypełnione żywice towarowe, ogólne formowanie Cienka obudowa; brak ochrony przed GF 1,0× Całkowicie hartowana stal narzędziowa 48–54 HRC do końca Małe śruby, wysoki moment obrotowy, materiał ścierny bez GF Niższa odporność na korozję 1,3–1,6× Beczka bimetaliczna odlewana odśrodkowo Wyściółka 55–62 HRC GF30 i wyższe, żywice inżynieryjne z wypełniaczem mineralnym Nie nadaje się do naprawy poprzez ponowne azotowanie 1,8–2,2× Śruba bimetaliczna lub utwardzana Loty 55–62 HRC Dopasowany do bimetalicznej lufy Profilu lotu nie można odbudowywać w nieskończoność 1,6–2,0× Powłoka z węglika wolframu HVOF 1100–1400 HV Wymagana bardzo duża zawartość wypełniacza lub stabilność wymiarowa Granice grubości powłoki 2,5–3,5× Beczka liniowa lub rękawowa Zależy od linera Beczki, w których należy przechowywać ciało Odporność termiczna dopasowania rękawa 1,5–2,0× -
Warstwa stopu lufy bimetalicznej, widoczna na przekroju. Zużycie otworu należy oceniać na podstawie grubości wykładziny, a nie na podstawie ściany zewnętrznej.
-
9. Odczytywanie objawów
Większość problemów ze śrubą wtryskową i lufą objawia się problemami z jakością części na długo przed dokonaniem pomiaru sprzętu.
Objaw Najprawdopodobniej przyczyna Pierwsza kontrola Działanie Krótkie strzały z normalnym ciśnieniem wtrysku Sprawdź nieszczelność pierścienia Wartość amortyzacji i powtarzalność Sprawdź gniazdo i pierścień; wymienić jako zestaw Masa strzału spada w trakcie zmiany Postępujące zużycie gniazda lub otworu Zważ 20 kolejnych strzałów Zmierz luz pierścienia i owalność otworu Czarne plamki lub brązowe smugi Zdegradowany materiał w martwym punkcie za pierścieniem kontrolnym Oczyść i sprawdź wnękę pierścienia Rozebrać, oczyścić, sprawdzić, czy rowek pierścienia nie jest zwęglony Wzrost temperatury stopu przy stałej wartości zadanej Zwiększone ścinanie spowodowane zużyciem lub nieszczelnym zaworem Porównaj czas odzyskiwania z oryginalnym dziennikiem Najpierw sprawdź pierścień, a następnie głębokość dozowania Wydłuża się czas regeneracji Zużycie strefy podawania lub nadmierne przeciwciśnienie Ustawienie przeciwciśnienia i temperatury gardzieli zasilającej Zmniejsz ciśnienie wsteczne; zmierzyć OD lotu w strefie zasilania Masa części różni się o więcej niż ±0,5% Niestabilna poduszka Poduszka na 20 cykli Kontrola zaworu; sprawdź ustawienia dekompresji Pukanie lub pisk śruby Prostość lufy lub zatarcie Bicie otworu; słuchaj przy małej prędkości Wyrównaj ponownie; sprawdź wzór zużycia kleju Błysk przy jednym strzale, krótki przy następnym Poduszka co jakiś czas się zapada Ślad poduszki Zawór i gniazdo; sprawdź także sprężynę zwrotną, jeśli jest zamontowana -
10. Zmierz zużycie przed podjęciem decyzji o wymianie
Cztery pomiary, wykonane przy wykręconej śrubie i lufie wciąż na cięgnach, powiedzą Ci, czy masz do czynienia z problemem zużycia, czy problemem z procesem.
- Lot OD na trzech stacjach— zasilanie, ściskanie i dozowanie. Utrata 0,15–0,25 mm na lądzie lotu jest znaczna; więcej niż 0,4 mm oznacza, że wkręt jest gotowy.
- Średnica korzenia na tych samych trzech stacjach— to tutaj w przypadku wyrobów wypełnionych szkłem zużycie ścierne pojawia się po raz pierwszy.
- Średnica otworu w dwóch osiach w każdej strefie grzejnika— różnica polega na owalności, a owalność niszczy pieczęć.
- Sprawdź luz pierścieniowy i zużycie gniazda— luz promieniowy i osiowy stopień gniazda.
-
Odlewanie odśrodkowe beczki bimetalicznej. Stop wlewa się do rury przędzalniczej, więc grubość wykładziny jest ustalana na podstawie ciężaru wylewki – dlatego należy określić grubość wykładziny, a nie zakładać.
-
11. Co wysłać do wyceny
Śruby wtryskowe podano na rysunku. Minimalny pakiet to:
- Marka maszyny, model i rok produkcji oraz wielkość jednostki wtryskowej.
- Średnica śruby, długość całkowita i L/D, z istniejącym rysunkiem, jeśli taki istnieje.
- Długości sekcji zasilających, ściskających i dozujących — lub nachylenie i głębokość lotu na każdej stacji.
- Masa śrutu w gramach, żywica oraz rodzaj i zawartość wypełniacza.
- Gwint dyszy, układ opaski grzejnej i położenie termopary.
- Szczegóły napędu: wielowypust, wpust lub gwint, z wymiarami.
- Sprawdź typ aktualnie zamontowanego pierścienia i czy chcesz go zmienić.
- Objawy zużycia, godziny pracy oraz zdjęcia zużytych zabieraków i gniazda pierścieniowego.
-
12. Często zadawane pytania
Czy mogę uruchomić śrubę wytłaczającą we wtryskarce?Fizycznie może pasować; praktycznie to nie zadziała. Sekcja dozująca jest zbyt płytka, przez co śruba nadmiernie się ścina przy prędkościach potrzebnych do krótkiego cyklu, a ponadto nie ma pierścienia kontrolnego, więc nie ma poduszki. Rezultatem jest zbyt gorący stop i masa strzału, która się nie powtórzy.Jak często należy wymieniać pierścień kontrolny?W przypadku niewypełnionych żywic towarowych sprawdzaj co roku i spodziewaj się dwóch do czterech lat. W przypadku GF30 sprawdzaj co sześć miesięcy i spodziewaj się wymiany co 12–18 miesięcy. W przypadku dowolnej żywicy, dla której powtarzalność poduszki jest parametrem kontroli jakości, należy wymieniać na podstawie trendu poduszki, a nie według kalendarza.Czy dłuższa śruba zapewnia lepsze mieszanie?Zapewnia lepsze mieszanie dystrybucyjne, tak, ale kosztem czasu przebywania. W przypadku prac kolorowych tańszym rozwiązaniem jest zazwyczaj sekcja mieszania na końcu strefy dozowania, a nie dłuższa śruba.Dlaczego masa mojego strzału spada, gdy zwiększam ciśnienie wsteczne?Nie powinno, a jeśli tak się dzieje, pierścień kontrolny jest nieszczelny. Wyższe przeciwciśnienie maskuje nieszczelny zawór, gęstsze upakowanie stopu podczas odzyskiwania, więc skok ślimaka wygląda normalnie – wtedy wtrysk jest krótki, ponieważ część stopu cofa się podczas wtryskiwania.Czy warto kupić beczkę bimetaliczną ze względu na zawartość włókna szklanego wynoszącą 20%?Zwykle tak. W przypadku GF20 azotowana lufa zwykle wytrzymuje 12–24 miesięcy pracy na dwie zmiany; lufa bimetaliczna kosztuje mniej więcej dwa razy więcej i wytrzymuje od dwóch do trzech razy dłużej, a ponadto eliminuje utratę jakości związaną ze zużytym otworem w ostatniej trzeciej części jej życia. -
✔ Specjalista ds. śrub wtryskowych i luf | ✔ Azotowany · Bimetaliczny · HVOF · Całkowicie hartowany
✔ Sprawdź konstrukcję pierścienia i zaworu zwrotnego | ✔ Niestandardowa geometria · Mapowanie zużycia · Wymiana OEM
