LanguagesІнжекційний шнек і стовбур: чому ін’єкційний шнек не є екструзійним шнеком
-
-
Інжекційний шнек і стовбур: чому ін’єкційний шнек не є екструзійним шнеком
Лиття під тиском є циклічним, а екструзія безперервною, і майже кожна різниця розмірів між двома шнеками випливає з цього одного факту — коротший L/D, глибша секція дозування, контрольне кільце на носі та стовбур, який частину кожного циклу не використовує. У цьому посібнику наведено цифри для L/D, коефіцієнта стиснення, розміру дробу та часу перебування, пояснено, як виглядає зношене стопорне кільце на формованій деталі, а також наведено дані щодо зносу, що лежать в основі вибору між азотуванням, біметалом і HVOF.
ГВИНТ ІНЖЕКЦІЇ · КОНСТРУКЦІЯ ГВИНТА ДЛЯ ЛИТТЯ ПІД ПИТАННЯ · ЗВОРОТНИЙ КЛАПАН ТА ЗВІТНЕ КІЛЬЦЕ · ЗНОШЕННЯ ТА ЗАМІНА ГВИНТА ІНЖЕКЦІЇ
-
Ін'єкційний гвинт із твердим наплавленням. Геометрія задається пластифікатором; поверхня визначається тим, що з нею робить наповнювач.
-
1. Різниця, яка все пояснює
Екструзійний шнек безперервно обертається. Полімер надходить у бункер, виходить через матрицю, і кожен його грам має приблизно однакову історію зсуву, оскільки потік постійний. Час перебування - це просто об'єм бочки, поділений на пропускну здатність, і він однаковий для кожної дробини. Це процесодногвинтовий стволбудується навколо, і саме тому екструзійні шнеки можуть дозволити L/D 30 і неглибоку секцію дозування. Як це виглядає на реальній лінії, описано врозташування труб і гвинтів для труб.
Інжекційний гвинт виконує таку саму роботу насоса, але лише під час такту пластифікації. Потім він зупиняється, діє як поршень і веде вперед накопичений розплав. Наслідки проходять через весь дизайн:
- Розплав має історію, а не час перебування.Матеріал у передній частині пострілу, можливо, сидів у стовбурі протягом трьох або чотирьох циклів; матеріал на спині для одного. Розкид може становити чотири рази, тому довгий ствол не є нейтральним вибором — він розширює розподіл на обох кінцях.
- Гвинт несе осьове навантаження.Тиск впорскування 80–180 МПа діє на наконечник шнека і передається назад через льотки, корінь і приводну муфту. Екструзійний шнек майже нічого з цього не має, тому діаметр кореня, шпонковий паз і носова різьба ін’єкційного шнека визначаються як структурні частини. Екструзійний еквівалент єнаскрізний загартований гвинтовий вал.
- Продуктивність вимірюється в грамах на постріл, а не в кілограмах на годину.Розмір секції дозування відповідає швидкості пластифікації при прийнятній температурі плавлення, а не для підвищення тиску на фільєрі. Ось чомуіндивідуальний дизайн гвинтапочинається від формувальної машини, а не від діаметра отвору.
- Ущільнення є частиною, що швидко зношується.Немає матриці для утримання тиску, тому ущільнення виконує пружинне стопорне кільце на носі гвинта. Це єдина найпоширеніша причина відхилення ваги удару під час експлуатації. Його заміна є звичайною справоюобслуговування шнека та ствола.
-
Характеристика Екструзійний шнек Інжекційний гвинт обов'язок Безперервне накачування проти матриці Циклічна пластифікація, втягування, ін'єкція, утримання Типовий L/D 24–33 18–24 Вимірювання глибини польоту 0,025–0,045 × D 0,05–0,08 × D Ступінь стиснення 2,5–4,0 2,0–3,0 Розділ кормів Часто мають рифлення для високої продуктивності Зазвичай гладкоствольна Гвинтовий ніс Проста торпеда чи ні Перевірте кільце, наконечник, іноді змішувальну головку Осьове навантаження на гвинт Незначний 80–180 МПа на вістрі Вихідна метрика кг/год г/постріл і швидкість відновлення г/с Домінуючий режим відмови Летний знос, пошкодження бар'єру Перевірте герметичність кільця, знос зони подачі -
КЛЮЧОВА ІНФЕКЦІЯ
Екструзійний шнек - це насос. Гвинт нагнітання - це насос, який також є поршнем, а його поршневе кільце - витратним матеріалом. Якщо ви ставитесь до стопорного кільця як до компонента протягом усього терміну служби, ви витратите решту терміну служби машини, компенсуючи це довшими ходами та вищим тиском — саме так проблема зносу перетворюється на проблему якості. -
2. L/D: чому ін’єкційний гвинт коротший
Інжекційні шнеки мають діаметри від 18 до 24, тоді як екструзійні шнеки мають діаметри від 24 до 33. Причиною є розподіл часу перебування, а не якість змішування. Довший шнек забезпечує краще розподільне змішування та стабільніший вихід, що має значення для роботи з кольором і матковою сумішшю, але він також подовжує стовбур, а в циклічному процесі довший стовбур означає, що більше матеріалу залишається при температурі між пострілами. Ось чому цей компромісвисокошвидкісні екструзійні шнекибудуються короткими та глибокими, а не довгими та поверхневими.
Ін'єкційний обов'язок Типовий L/D коментар Загального призначення, ПЕ/ПП/ПС 18–20 Найкоротший практичний гвинт; легко підтримувати стабільну температуру розплаву Інженерні смоли, PA / POM / PC 20–22 Достатня довжина для змішувальної секції перед контрольним кільцем Армований скловолокном 20–22 Змішувач після зони стиснення; захист від зношування має більше значення, ніж довжина Прецизійні та оптичні частини 22–24 Краща однорідність розплаву; необхідно контролювати більш тривалий час перебування Тонкостінні, високошвидкісні 20–23 Висока швидкість пластифікації, глибоке дозування, щедре охолодження Вентилований ствол 22–26 Перший етап, зона декомпресії, другий етап Мікроформування 16–18 Обмеженням є об’єм бочки, а не змішування L/D сам по собі не визначає гвинт. Два шнеки 22:1 можуть поводитися абсолютно по-різному, якщо один поміщає 60% своєї довжини в зону подачі, а інший - 40%. Коли ви вказуєте заміну, укажіть довжини подачі, стиснення та дозування, а також коефіцієнт — theкерівництво по замінівстановлює повний перелік, і та сама дисципліна застосовується незалежно від того, чи шнек подає екструдер чи формувальну машину. Theвосьмиточковий подвійний гвинт контрольний списокпоказує, як ті самі питання оформлені на стороні подвійного гвинта.
-
3. Ступінь стиснення та глибина вимірювання
Коефіцієнт стиснення — це геометрично виміряна глибина польоту подачі, поділена на глибину дозування. Він контролює, наскільки полімер ущільнюється і яка робота виконується над ним. Під час ін’єкції коефіцієнт нижчий, ніж під час екструзії, тому що шнек не повинен створювати тиск на матрицю, а також тому, що глибока дозуюча секція тримає під контролем нагрівання зсуву під час тривалого ходу пластифікації. Як приймається рішення щодо однакової глибини на екструзійній лінії, описано вПЕ екструзійний шнек.
полімерні Ступінь стиснення впорскування Глибина дозування (× D) Примітка PE,пп 2,5–3,2 0,07–0,09 Більш глибокий дозування; стежити за поганою передачею тиску, якщо занадто глибоко PS,ABS, SAN 2,0–2,5 0,06–0,08 аморфний; низький коефіцієнт запобігає надмірному зрізу ПК 2,0–2,5 0,06–0,08 Висока в'язкість; велика глибина дозування, довга зона стиснення PA 6 / PA 66 2,0–2,8 0,06–0,08 Розплав текучий; чекове кільце в хорошому стані є обов’язковим POM 2,0–2,5 0,06–0,07 вузьке вікно обробки; без мертвих точок ПЕТ 2,0–2,5 0,06–0,08 ризик гідролізу; домінує сушка, а не геометрія Жорсткий ПВХ 1,8–2,5 0,06–0,08 Низький коефіцієнт, обтічний шлях потоку, відсутність застою ПММА 2.2–2.8 0,06–0,08 Оптичні частини; однорідність має більше значення, ніж співвідношення GF30 / GF50 PA або PBT 2,0–2,4 0,07–0,09 Нижче співвідношення, глибше дозування, захист від зносу в польотах Глибина вимірювання - це число, яке найчастіше копіюється неправильно. Секції ін’єкційного дозування приблизно вдвічі глибші, ніж секції екструзії, і є фізична причина: зона дозування має утримувати достатньо розплаву, щоб заповнити порцію, поки шнек втягується, і це має відбуватися без утворення тепла зсуву, яке виробляв би неглибокий канал за тієї самої швидкості шнека. Шнек, побудований за кресленням екструзії та опущений у формувальну машину, пластифікується гарячим і повільно відновлюється, і жодне охолодження бочки не поверне температуру розплаву. Зворотний випадок, коли екструзійний шнек впав у високошвидкісну лінію, аналізується вНаправляюча гвинта для труб ПНД.
-
4. Контрольне кільце: частина, яка визначає повторюваність удару
Зворотне кільце — ковзне кільце, зворотний клапан, упор зворотного потоку, назва залежить від регіону — це кільце, яке ковзає по носику гвинта. Під час пластифікації тиск розплаву штовхає його вперед зі свого сидіння, і полімер протікає повз нього. Під час впорскування тиск змінюється, кільце сідає, і шлях закривається. Все, що стосується стабільності пострілу, залежить від того, чи сідло закривається чисто, кожен цикл, протягом мільйонів циклів.
Тип Як ущільнюється Найкраще для Слідкуйте за Ковзне кільце, 2 шт Обличчя кільця до сидіння на кінчику Загальне призначення, найпоширеніша конструкція Зношення сидінь призводить до прогресивного дрейфу ваги удару 3 частини / подвійне кільце Дві ущільнювальні поверхні, краще вирівнювання Високошвидкісний, тонкостінний, жорсткий допуск Більша маса ковзання; потребує більш тривалої декомпресії Перевірка м'яча М'яч проти конічного сидіння Малі діаметри, висока швидкість шнека стукіт м'яча на низькій швидкості; поганий для високов'язкого розплаву Підпружинена тарілка Пружина закриває клапан перед уприскуванням Малов'язкі смоли, ПА і ПЕТ Пружинна втома і потрапляння полімеру в порожнину пружини КЛЮЧОВА ІНФЕКЦІЯ
Повторюваність подушок є найдешевшим тестом контрольного кільця, і він коштує двадцять циклів. Якщо подушка нестабільна, не дивіться на форму та систему сушіння, доки не перевірите клапан. -
5. Розмір порції, час перебування та правило 20–80
Вага пострілу має становити від 20 % до 80 % від максимальної потужності пострілу ствола, з 40–70 % як комфортним діапазоном. Обидва обмеження є прихованими обмеженнями часу проживання.
- менше 20 %розплав залишається в бочці протягом багатьох циклів. Далі відбувається термічна деградація, зміна кольору та утворення ацетальдегіду або мономеру.
- Вище 80 %немає достатнього часу пластифікації між пострілами. Шнек працює на граничній швидкості, температура розплаву підвищується, і подушка стає непостійною.
смола Практична стеля під час перебування чому ПЕ, ПП 10 хв Термоміцний; зазвичай обмеженням є колір, а не деградація PS, ABS 8 хв Пожовтіння і поступова втрата молекулярної маси ПК 6 хв Гідроліз плюс пожовтіння; якість сушіння домінує ПММА 6 хв Деполімеризація до мономеру вище приблизно 260 °C PA 6 / PA 66 5 хв Окислення та дрейф кольору; чутливий до вологи ПЕТ 5 хв гідроліз; Крапля внутрішньовенно необоротна POM 4 хв Розстібається до формальдегіду; також атакує гвинт, якщо його перегріти Жорсткий ПВХ 3 хв дегідрохлорування; найкоротше вікно будь-якої товарної смоли -
6. Протитиск і швидкість гвинта
Протитиск — це опір, проти якого працює гвинт під час втягування. Типові налаштування: 5–15 МПа (50–150 бар); для дисперсії кольору та маткової суміші може знадобитися 20–30 МПа; чутливі до зсуву смоли повинні залишатися в нижній частині діапазону.
Діаметр гвинта Максимальна швидкість 0,3 м/с Максимальна швидкість 0,6 м/с Типове налаштування машини 25 мм 229 458 150–300 об/хв 35 мм 164 327 120–250 об/хв 45 мм 127 255 100–200 об/хв 60 мм 95 191 70–150 об/хв 75 мм 76 153 60–120 об/хв -
7. Знос: як скловолокно впливає на азотований гвинт
Відразу діють три механізми: стирання від твердих часток, адгезія/заїдання, коли плівка розплаву руйнується, і корозія від HCl, бромідів або кислотних залишків.
Поверхня Ненаповнена смола GF30 GF50 Азотований 38CrMoAlA, 0,4–0,7 мм, 900–1100 HV 4–8 років 6–18 місяців 3–9 місяців Біметалічний відцентровий литий, на основі Ni + WC, 55–62 HRC 8–12 років 2–4 роки 12–24 місяці HVOF Карбід вольфраму, 1100–1400 HV, 50–100 мкм 8–12 років 2–4 роки 12–24 місяці Наскрізна загартована інструментальна сталь, 48–54 HRC 5–10 років 12–24 місяці 6–12 місяців Інструментальна сталь PM HIP, 60–64 HRC 10+ років 3–5 років 18–30 місяців -
Карбід вольфраму HVOF, нанесений на політ гвинта. Покриття має товщину в кілька десятків мікрон, тому воно захищає поверхню, але не відновлює зношений профіль польоту.
-
8. Вибір матеріалу та обробки
Рішення залежить від завантаження наповнювача, хімічного складу смоли та очікуваної кількості пострілів протягом терміну служби машини.
Варіант Твердість Найкраще для Межі Відносна вартість Азотований 38CrMoAlA Поверхня 900–1100 HV Ненаповнені товарні смоли, загальне лиття Тонкий корпус; немає захисту від GF 1,0× Наскрізна загартована інструментальна сталь 48–54 HRC через Маленькі гвинти, високий крутний момент, абразив без GF Нижча стійкість до корозії 1,3–1,6× Біметалічний відцентровий литий ствол Вкладиш 55–62 HRC GF30 і вище, інженерні смоли з мінеральним наповненням Не підлягає ремонту шляхом повторного азотування 1,8–2,2× Біметалічний або наплавлений гвинт 55–62 рейси HRC Підігнаний до біметалічної бочки Профіль польоту не можна перебудовувати безкінечно 1,6–2,0× HVOF покриття з карбіду вольфраму 1100–1400 HV Потрібне дуже велике навантаження на наповнювач або стабільність розмірів Обмеження товщини покриття 2,5–3,5× Гільза або гільза ствола Залежить від вкладиша Бочки, де має бути утримане тіло Термічний опір посадки гільзи 1,5–2,0× -
Шар сплаву біметалічної бочки, розріз. Знос отвору слід оцінювати за товщиною вкладиша, а не за зовнішньою стінкою.
-
9. Читання симптомів
Більшість проблем з ін’єкційним гвинтом і циліндром виникають як проблеми з якістю деталей задовго до того, як хтось вимірює обладнання.
Симптом Швидше за все причина Перша перевірка Дія Короткі удари з нормальним тиском упорскування Перевірте кільце на течі Цінність подушки та повторюваність Огляньте сідло і кільце; замінити в комплекті Вага пострілу знижується протягом зміни Прогресивний знос сідла або отвору Зважте 20 послідовних пострілів Виміряйте кільцевий зазор і овал отвору Чорні цятки або коричневі смуги Деградований матеріал у мертвій зоні за контрольним кільцем Продуйте та огляньте порожнину кільця Зачистіть, очистіть, перевірте наявність навугленої кільцевої канавки Температура розплаву підвищується при постійній заданій точці Підвищений зсув через знос або негерметичний клапан Порівняйте час відновлення з вихідним журналом Спочатку перевірте кільце, а потім глибину дозування Час відновлення збільшується Знос зони подачі або надмірний протитиск Налаштування зворотного тиску та температури живильного горла Знизити зворотний тиск; виміряти OD польоту в зоні подачі Вага деталі змінюється більш ніж на ±0,5 % Нестійка подушка Подушка більше 20 циклів перевірка клапанів; перевірте налаштування декомпресії Гвинтовий стукіт або вереск Стовбур прямолінійний або задиристий биття отвору; слухати на низькій швидкості Перевирівняти; перевірити знос клею Спалах на одному кадрі, короткий на наступному Подушка періодично руйнується Слід подушки Клапан і сідло; також перевірте зворотну пружину, якщо вона встановлена -
10. Вимірювання зносу пере
Contact us
