LanguagesȘurub de injecție și cilindru: de ce un șurub de injecție nu este un șurub de extrudare
-
-
Șurub de injecție și cilindru: de ce un șurub de injecție nu este un șurub de extrudare
Turnarea prin injecție este ciclică, iar extrudarea este continuă și aproape fiecare diferență dimensională dintre cele două șuruburi rezultă din acel singur fapt - un L/D mai scurt, o secțiune de dozare mai adâncă, un inel de verificare pe nas și un butoi care este inactiv pentru o parte a fiecărui ciclu. Acest ghid oferă numerele pentru L/D, raportul de compresie, dimensiunea împușcăturii și timpul de rezidență, explică cum arată un inel de verificare uzat pe o piesă turnată și stabilește datele de uzură din spatele alegerii dintre nitrurare, bimetalic și HVOF.
Șurub de injecție · DESIGN șurub de turnare prin injecție · VALVĂ DE RETUR ȘI INEL DE VERIFICARE · UZURA ȘI ÎNLOCUIRE șurub de injecție
-
Un șurub de injecție dur. Geometria este stabilită de sarcina de plastificare; suprafața este stabilită de ceea ce îi face umplutura.
-
1. Diferența care explică totul
Un șurub de extrudare se rotește continuu. Polimerul intră în buncăr, iese prin matriță și fiecare gram din acesta vede aproximativ aceeași istorie de forfecare, deoarece fluxul este constant. Timpul de rezidență este pur și simplu volumul butoiului împărțit la debit și este același pentru fiecare pelete. Acesta este procesulgama de butoi cu un singur șurubeste construit în jurul, și de aceea șuruburile de extrudare își pot permite un L/D de 30 și o secțiune de dozare mică. Cum arată pe o linie reală este stabilit îndispunerea șuruburilor țevilor și tubului.
Un șurub de injecție face aceeași muncă de pompare, dar numai în timpul cursei de plastificare. Apoi se oprește, acționează ca un piston și conduce topitura acumulată înainte. Consecințele traversează întregul design:
- Topirea are o istorie, nu un timp de rezidență.Este posibil ca materialul din partea din față a împușcăturii să fi stat în țeavă timp de trei sau patru cicluri; material la spate pentru unul. Răspândirea poate fi de un factor de patru, așa că un butoi lung nu este o alegere neutră - lărgește distribuția la ambele capete.
- Șurubul suportă sarcina axială.Presiunea de injecție de 80–180 MPa acționează asupra vârfului șurubului și este transmisă înapoi prin aburi, rădăcină și cuplajul de antrenare. Un șurub de extrudare nu poartă aproape nimic din toate acestea, motiv pentru care diametrul rădăcinii, canalul cheie și filetul nasului unui șurub de injecție sunt dimensionate ca părți structurale. Echivalentul extrudarii estearbore șurub întărit.
- Producția se măsoară în grame pe shot, nu în kilograme pe oră.Secțiunea de dozare este dimensionată pentru viteza de plastificare la o temperatură de topire acceptabilă, nu pentru creșterea presiunii împotriva unei matrițe. Acesta este motivul pentru caredesign personalizat cu șuruburiîncepe de la mașina de turnat, nu de la un diametru al alezajului.
- Garnitura este o piesă de uzură.Nu există nicio matriță care să mențină presiunea, așa că un inel de control cu arc la vârful șurubului face etanșarea. Este cea mai comună cauză a deplasării greutății în timpul serviciului. Înlocuirea lui este o rutinăîntreținere șurub și butoi.
-
Caracteristică Surub de extrudare Șurub de injecție Datoria Pompare continuă împotriva unei matrițe Plastificare ciclică, retragere, injectare, menținere L/D tipic 24–33 18–24 Măsurarea adâncimii de zbor 0,025–0,045 × D 0,05–0,08 × D Raport de compresie 2,5–4,0 2,0–3,0 Secțiunea de alimentare Adesea canelat pentru un randament ridicat De obicei alezaj neted Nasul șurub Torpilă simplă sau nici una Verificați inelul, vârful, uneori capul de amestecare Sarcina axială pe șurub Neglijabil 80–180 MPa la vârf Valoarea de ieșire kg/h g/shot și g/s rata de recuperare Modul de eșec dominant Uzura zborului, deteriorarea barierei Verificați scurgerea inelului, uzura zonei de alimentare -
PERSPECTIVA CHEIE
Un șurub de extrudare este o pompă. Un șurub de injecție este o pompă care este, de asemenea, un piston, iar inelul său de piston este un consumabil. Dacă tratați inelul de control ca pe o componentă de viață, veți petrece restul vieții mașinii compensând-o cu curse mai lungi și presiuni mai mari - așa cum o problemă de uzură se transformă într-o problemă de calitate. -
2. L/D: de ce șurubul de injecție este mai scurt
Șuruburile de injecție au diametre de la 18 la 24, unde șuruburile de extrudare sunt de la 24 la 33. Motivul este distribuția timpului de rezidență mai degrabă decât calitatea amestecării. Un șurub mai lung oferă o amestecare mai bună distributivă și o ieșire mai stabilă, ambele fiind importante pentru lucrul de culoare și masterbatch - dar, de asemenea, prelungește țeava, iar într-un proces ciclic un țevi mai lung înseamnă mai mult material care se află la temperatură între fotografii. Acest compromis este motivulșuruburi de extrudare de mare vitezăsunt construite mai degrabă scurte și adânci decât lungi și puțin adânci.
Sarcina de injectare L/D tipic Comentariu Utilizare generală, PE / PP / PS 18–20 Cel mai scurt șurub practic; usor de mentinut temperatura de topire stabila Rășini de inginerie, PA / POM / PC 20–22 Lungime suficientă pentru o secțiune de amestecare înainte de inelul de verificare Armat cu fibră de sticlă 20–22 Mixer după zona de compresie; protecția la uzură contează mai mult decât lungimea Piese de precizie si optice 22–24 Omogenitate mai bună a topiturii; trebuie gestionat timpul de ședere mai lung Perete subțire, viteză mare 20–23 Rată mare de plastificare, dozare profundă, răcire generoasă Butoi aerisit 22–26 Prima etapă, zona de decompresie, a doua etapă Micro turnare 16–18 Volumul butoiului este constrângerea, nu amestecarea L/D în sine nu definește un șurub. Două șuruburi 22:1 se pot comporta complet diferit dacă unul pune 60 % din lungimea sa în zona de alimentare, iar celălalt 40 %. Când specificați o înlocuire, indicați lungimile de avans, compresie și măsurare, precum și raportul —ghid de înlocuirestabilește lista completă și aceeași disciplină se aplică indiferent dacă șurubul alimentează un extruder sau o mașină de turnat. TheLista de verificare cu două șuruburi în opt punctearată cum aceleași întrebări sunt încadrate pe partea cu două șuruburi.
-
3. Raportul de compresie și adâncimea de măsurare
Raportul de compresie este adâncimea zborului de avans împărțită la adâncimea zborului de măsurare, măsurată geometric. Controlează cât de mult este compactat polimerul și cât de mult se lucrează la el. La injecție, raportul este mai mic decât în extrudare, deoarece șurubul nu trebuie să genereze presiunea matriței și pentru că o secțiune de dozare adâncă este cea care ține sub control încălzirea prin forfecare în timpul unei curse lungi de plastificare. Modul în care se ia aceeași decizie de adâncime pe o linie de extrudare este descris înGhidaj șurub de extrudare din PE.
Polimer Raport de compresie injectie Adâncime de măsurare (× D) Nota PE,PP 2,5–3,2 0,07–0,09 Contorizare mai profundă; urmăriți transferul slab al presiunii dacă este prea adânc PS,ABS, SAN 2,0–2,5 0,06–0,08 Amorf; raportul scăzut evită forfecarea excesivă PC 2,0–2,5 0,06–0,08 Viscozitate mare; adâncime de măsurare generoasă, zonă de compresie lungă PA 6 / PA 66 2,0–2,8 0,06–0,08 Topitura este fluidă; un inel de verificare în stare bună este esențial POM 2,0–2,5 0,06–0,07 Fereastra îngustă de procesare; fără puncte moarte PET 2,0–2,5 0,06–0,08 Risc de hidroliză; uscarea domină, nu geometria PVC rigid 1,8–2,5 0,06–0,08 Raport scăzut, cale de curgere raționalizată, fără stagnare PMMA 2.2–2.8 0,06–0,08 Piese optice; omogenitatea contează mai mult decât raportul GF30 / GF50 PA sau PBT 2,0–2,4 0,07–0,09 Raport mai mic, măsurare mai profundă, protecție la uzură la zboruri Adâncimea de măsurare este numărul cel mai des copiat greșit. Secțiunile de măsurare prin injecție sunt aproximativ de două ori mai adânci decât cele de extrudare și există un motiv fizic: zona de dozare trebuie să rețină suficientă topitură pentru a umple împușcătura în timp ce șurubul se retrage și trebuie să facă acest lucru fără a genera căldura de forfecare pe care un canal de mică adâncime ar produce-o la aceeași viteză a șurubului. Un șurub construit după un desen de extrudare și aruncat într-o mașină de turnat se va plastifia fierbinte și se va recupera lent, iar nicio cantitate de răcire a butoiului nu va aduce temperatura de topire înapoi. Cazul invers, un șurub de extrudare căzut într-o linie de mare viteză, este analizat înGhid șurub conductă HDPE.
-
4. Inelul de verificare: partea care decide repetabilitatea tragerii
Inelul de control — inel glisant, supapă de reținere, opritor de retur, numele variază în funcție de regiune — este un inel care alunecă pe nasul șurubului. În timpul plastificării, presiunea topiturii îl împinge înainte de pe locul său și polimerul curge pe lângă el. În timpul injecției, presiunea se inversează, inelul se așează și traseul se închide. Totul despre consistența loviturii depinde de închiderea curată a scaunului, în fiecare ciclu, timp de milioane de cicluri.
Tip Cum se sigilează Cel mai bun pentru Atenție la Inel culisant, 2 piese Inel față de un scaun de pe vârf Scop general, design cel mai comun Uzura scaunului produce o deplasare progresivă a greutății 3 piese / inel dublu Două fețe de etanșare, o aliniere mai bună Viteză mare, perete subțire, toleranță strânsă Masa de alunecare mai mare; are nevoie de o decompresie mai lungă Verificarea mingii Minge pe un scaun conic Diametre mici, viteză mare a șurubului Chatter minge la viteză mică; slab pentru topitură cu vâscozitate mare Popetă cu arc Arcul închide supapa înainte de injectare Rășini cu vâscozitate scăzută, PA și PET Oboseala arcului și pătrunderea polimerului în cavitatea arcului PERSPECTIVA CHEIE
Repetabilitatea pernei este cel mai ieftin test de inel de verificare și costă douăzeci de cicluri. Dacă perna este instabilă, nu mai priviți matrița și sistemul de uscare până când supapa a fost inspectată. -
5. Dimensiunea loviturii, timpul de rezidență și regula 20–80
Greutatea loviturii ar trebui să scadă între 20 % și 80 % din capacitatea maximă de lovitură a țevii, cu 40–70 % ca bandă confortabilă. Ambele limite sunt limite de timp de rezidență deghizate.
- Sub 20%topitura stă în butoi pentru mai multe cicluri. Urmează degradarea termică, schimbarea culorii și generarea de acetaldehidă sau monomeri.
- Peste 80%nu există suficient timp de plastificare între cadre. Șurubul rulează la limita de viteză, temperatura de topire crește, iar perna devine neregulată.
Răşină Plafon practic pentru timpul de rezidență De ce PE, PP 10 min Robuste termic; limita este de obicei culoarea, nu degradarea PS, ABS 8 min Îngălbenirea și pierderea treptată a greutății moleculare PC 6 min Hidroliza plus îngălbenire; domină calitatea uscării PMMA 6 min Depolimerizare la monomer peste aproximativ 260 °C PA 6 / PA 66 5 min Oxidarea și deviația de culoare; sensibil la umiditate PET 5 min Hidroliză; Picătura IV este ireversibilă POM 4 min Se desface la formaldehidă; atacă și șurubul dacă este supraîncălzit PVC rigid 3 min Dehidroclorurare; cea mai scurtă fereastră a oricărei rășini de bază -
6. Contrapresiunea și viteza șurubului
Contrapresiunea este rezistența la care lucrează șurubul în timpul retragerii. Setările tipice rulează 5–15 MPa (50–150 bar); dispersia de culoare și masterbatch poate avea nevoie de 20–30 MPa; rășinile sensibile la forfecare ar trebui să rămână în partea de jos a gamei.
Diametrul șurubului Turație maximă la 0,3 m/s Turație maximă la 0,6 m/s Setarea tipică a mașinii 25 mm 229 458 150-300 rpm 35 mm 164 327 120-250 rpm 45 mm 127 255 100-200 rpm 60 mm 95 191 70-150 rpm 75 mm 76 153 60-120 rpm -
7. Uzură: ce face fibra de sticlă unui șurub nitrurat
Trei mecanisme acționează simultan: abraziunea de la particulele dure, aderența/uzura atunci când filmul topit se descompune și coroziunea de la HCI, bromuri sau reziduuri acide.
Suprafaţă Rășină neumplută GF30 GF50 38CrMoAlA nitrurat, 0,4–0,7 mm, 900–1.100 HV 4–8 ani 6–18 luni 3–9 luni Turnat centrifugal bimetalic, pe bază de Ni + WC, 55–62 HRC 8–12 ani 2–4 ani 12-24 luni Carbură de tungsten HVOF, 1.100–1.400 HV, 50–100 µm 8–12 ani 2–4 ani 12-24 luni Oțel de scule călit transversal, 48–54 HRC 5–10 ani 12-24 luni 6-12 luni Oțel pentru scule PM HIP, 60–64 HRC 10+ ani 3–5 ani 18-30 de luni -
Carbură de tungsten HVOF aplicată pe un șurub. Învelișul are o grosime de câteva zeci de microni, astfel încât protejează suprafața, dar nu restabilește un profil de zbor uzat.
-
8. Alegerea materialului și a tratamentului
Decizia este determinată de încărcătura de umplutură, chimia rășinii și numărul de injecții așteptate pe durata de viață a mașinii.
Opţiune Duritate Cel mai bun pentru Limite Cost relativ 38CrMoAlA nitrurat 900–1.100 HV suprafață Rășini de marfă neumplute, turnare generală Carcasă subțire; nicio protecție împotriva GF 1,0× Oțel de scule întărit 48–54 HRC prin Șuruburi mici, cuplu mare, abrazive fără GF Rezistență mai mică la coroziune 1,3–1,6× Butoi turnat centrifugal bimetalic Căptușeală 55–62 HRC GF30 și mai sus, rășini de inginerie umplute cu minerale Nu se poate repara prin renitrurare 1,8–2,2× Șurub bimetalic sau dur Zboruri 55–62 HRC Se potrivește cu un butoi bimetalic Profilul de zbor nu poate fi reconstruit pe termen nelimitat 1,6–2,0× Acoperire cu carbură de tungsten HVOF 1.100–1.400 HV Încărcare foarte mare de umplutură sau stabilitate dimensională necesară Limitele de grosime a stratului de acoperire 2,5–3,5× Căptușeală sau butoi manșon Depinde de linie Butoaie în care trebuie reținut corpul Rezistența termică a mânecii 1,5–2,0× -
Stratul de aliaj al unui butoi bimetalic, văzut în secțiune. Uzura alezajului trebuie evaluată în funcție de grosimea căptușelii, nu de peretele exterior.
-
9. Citirea simptomelor
Majoritatea problemelor cu șuruburile de injecție și cilindrul apar ca probleme de calitate a pieselor cu mult înainte ca cineva să măsoare hardware-ul.
Simptom Cauza cea mai probabilă Prima verificare Acţiune Fotografii scurte cu presiune normală de injectare Verificați scurgerile inelului Valoarea pernei și repetabilitate Inspectați scaunul și inelul; înlocuiți ca set Greutatea împușcatului coborând peste o tură Uzură progresivă a scaunului sau a găurii Cântărește 20 de lovituri consecutive Măsurați jocul inelului și ovalitatea alezajului Pete negre sau dungi maronii Material degradat într-un punct mort în spatele inelului de verificare Purjați și inspectați cavitatea inelului Dezlipiți, curățați, verificați dacă nu există caneluri inelare carbonizate Temperatura topiturii crește la un punct de referință constant Forfecare crescută de la uzură sau de la o supapă care are scurgeri Comparați timpul de recuperare cu jurnalul original Verificați mai întâi inelul, apoi măsurați adâncimea Timpul de recuperare crește Uzura zonei de alimentare sau contrapresiunea excesivă Reglarea contrapresiunii și temperatura gâtului de alimentare Reduce presiunea din spate; măsurați OD de zbor în zona de alimentare Greutatea părții variază cu mai mult de ±0,5 % Pernă instabilă Pernă peste 20 de cicluri Verificarea supapelor; verificați setarea de decompresie Şurub lovitură sau scârţâit Dreptatea butoiului sau usturimi Runout alezajului; asculta cu viteza mica Realliniază; verificați modelul de uzură a adezivului Flash la o fotografie, scurt la următoarea Perna se prăbușește intermitent Urmă de pernă Supapă și scaun; verificați, de asemenea, arcul antiretur dacă este montat -
10. Măsurați uzura înainte de a vă angaja la o înlocuire
Patru măsurători, făcute cu șurubul scos și cilindrul încă pe barele de legătură, vă vor spune dacă vă uitați la o problemă de uzură sau la o problemă de proces.
- Zbor OD la trei stații— alimentare, compresie și dozare. Pierderea de 0,15–0,25 mm pe terenul de zbor este semnificativă; mai mult de 0,4 mm înseamnă că șurubul este terminat.
- Diametrul rădăcinii la aceleași trei stații— aici este locul în care uzura abrazivă apare mai întâi în lucrările umplute cu sticlă.
- Diametrul alezajului, două axe, la fiecare zonă de încălzire— diferența este ovalitatea, iar ovalitatea este cea care distruge sigiliul.
- Verificați jocul inelului și uzura scaunului— joc radial și treaptă axială a scaunului.
-
Turnarea centrifugă a unui butoi bimetalic. Aliajul este turnat într-un tub de filare, astfel încât grosimea căptușelii este stabilită de greutatea turnării - motiv pentru care grosimea căptușelii trebuie specificată, nu presupusă.
-
11. Ce să trimiteți pentru o ofertă
Șuruburile de injecție sunt citate dintr-un desen. Pachetul minim este:
- Marca mașinii, modelul și anul, plus dimensiunea unității de injecție.
- Diametrul șurubului, lungimea totală și L/D, cu desenul existent dacă există.
- Lungimile secțiunilor de alimentare, compresie și măsurare — sau pasul și adâncimea zborului la fiecare stație.
- Greutatea dozei în grame, rășina și tipul și procentul de umplutură.
- Filetul duzei, dispunerea benzii de încălzire și pozițiile termocuplului.
- Detaliu antrenare: canelură, canelură sau filet, cu dimensiuni.
- Verificați tipul de inel montat în prezent și dacă doriți să îl schimbați.
- Purtați simptome, ore de alergare și fotografii ale zborurilor uzate și ale scaunului inelului.
-
12. Întrebări frecvente
Pot rula un șurub de extrudare într-o mașină de injecție?Fizic se poate potrivi; practic nu va merge. Secțiunea de măsurare este prea mică, astfel încât șurubul se forfecă la vitezele necesare pentru un ciclu scurt și nu există inel de control, deci nu există pernă. Rezultatul este o topire prea fierbinte și o greutate de împușcare care nu se va repeta.Cât de des trebuie înlocuit inelul de verificare?Pe rășinile neumplute, inspectați anual și așteptați doi până la patru ani. Pe GF30, inspectați o dată la șase luni și așteptați-vă la înlocuire la fiecare 12-18 luni. Pe orice rășină în care repetabilitatea pernei este un parametru de control al calității, înlocuiți pe tendința pernei, mai degrabă decât pe un calendar.Un șurub mai lung oferă o amestecare mai bună?Oferă amestecare distributivă mai bună, da, dar cu prețul timpului de rezidență. Pentru lucrul cu culori, răspunsul mai ieftin este de obicei o secțiune de amestecare la capătul zonei de dozare, mai degrabă decât un șurub mai lung.De ce scade greutatea mea atunci când ridic presiunea înapoi?Nu ar trebui, iar dacă o face, inelul de verificare curge. Contrapresiunea mai mare maschează o supapă care curge, prin împachetarea topiturii mai dens în timpul recuperării, astfel încât cursa șurubului să pară normală - apoi împușcarea este scurtă, deoarece o parte din topitură curge înapoi în timpul injectării.Merită un butoi bimetalic pentru 20% fibră de sticlă?De obicei da. La GF20, un butoi nitrurat durează de obicei 12-24 de luni de funcționare în două schimburi; un butoi bimetalic costă aproximativ de două ori mai mult și durează de două până la trei ori mai mult și elimină deriva de calitate care vine cu un orificiu uzat în ultima treime a vieții sale. -
✔ Specialist în șuruburi și țevi de injecție | ✔ Nitrurat · Bimetalic · HVOF · Întărit
✔ Design inel de verificare și supapă de reținere | ✔ Geometrie personalizată · Maparea uzurii · Înlocuire OEM
