انتخاب پارامتر پیچ بهینه: پردازش پلاستیک خیاطی برای PC، PMMA، PA، PET، PVC

هنگامی که به دنیای پیچیده پردازش پلاستیک می پردازیم، انتخاب پارامترهای پیچ نقش اساسی در تعیین موفقیت عملیات ایفا می کند. بیایید تفاوت های ظریف بهینه سازی پارامتر پیچ را برای 5 ماده خام متمایز بررسی کنیم: PC (پلی کربنات)، PMMA (شیشه آلی)، PA (نایلون)، PET، PVC.

1. پلی کربنات (PC)

ویژگی ها:

طبیعت غیر کریستالی با دمای انتقال شیشه ای 140 درجه سانتیگراد تا 150 درجه سانتیگراد و دمای ذوب از 215 درجه سانتیگراد تا 225 درجه سانتیگراد.

ویسکوزیته بالا، حساسیت به دما و جذب آب قابل توجه.

انتخاب پارامتر پیچ:

الف با توجه به پایداری حرارتی قابل توجه و ویسکوزیته بالا، انتخاب نسبت L/D بزرگتر باعث افزایش انعطاف پذیری می شود. این توصیه با داده‌هایی که نشان‌دهنده بهبود راندمان پلاستیک‌سازی با نسبت ابعاد بالاتر است، اثبات می‌شود.

ب چالش در محاسبه نرخ ذوب نیازمند تطبیق نسبت تراکم ε است. با استفاده از شواهد تجربی مرتبط با ماشین‌کاری کامپیوتر، یک مقدار گرادیان A بالاتر پیشنهاد می‌شود که در محدوده 2-3 برای L2 بزرگتر قرار می‌گیرد.

ج ادغام یک ساختار اختلاط در طراحی پیچ هم به ویسکوزیته بالا و هم جذب آب می پردازد. بینش‌های مبتنی بر داده‌ها از این ادعا پشتیبانی می‌کنند که این افزوده، تجزیه بستر جامد را تقویت می‌کند و به تبدیل آب به گاز کمک می‌کند و مشکلات احتمالی پردازش را کاهش می‌دهد.

د با حفظ سازگاری با سایر پیچ‌های معمولی از نظر پارامترهایی مانند e، s، φ و فاصله بشکه، تأکید بر تصمیم‌گیری مبتنی بر داده همچنان بسیار مهم است.

2. شیشه آلی (PMMA)

ویژگی ها:

دمای انتقال شیشه ای 105 درجه سانتیگراد، دمای ذوب بیش از 160 درجه سانتیگراد و محدوده دمای قالب گیری گسترده.

ویسکوزیته بالا، سیالیت محدود و جذب آب مشخص.

انتخاب پارامتر پیچ:

الف با توجه به دقت مورد نیاز محصول نهایی، پیچ گرادیان با نسبت L/D 20-22 توصیه می شود. این ترجیح با داده‌های تجربی اثبات می‌شود که همبستگی بین طراحی پیچ و دقت محصول را نشان می‌دهد.

ب نسبت تراکم ε، که در محدوده 2.3-2.6 قرار می گیرد، با ویژگی های ماده تعیین می شود. این رویکرد مبتنی بر داده، شرایط پردازش بهینه را برای PMMA تضمین می کند.

ج با توجه به ماهیت آبدوست PMMA، افزودن ساختار حلقه اختلاط در انتهای جلوی پیچ توسط داده‌هایی پشتیبانی می‌شود که نشان‌دهنده بهبود نتایج پردازش، به ویژه از نظر جذب آب است.

د تراز کردن سایر پارامترها با طرح‌های پیچ جهانی، تعادلی را بین استانداردهای صنعت و الزامات خاص مواد، همانطور که توسط داده‌های پردازش تاریخی اثبات می‌شود، حفظ می‌کند.

3. نایلون (PA)

ویژگی ها:

پلاستیک های کریستالی با انواع مختلف و محدوده نقطه ذوب باریک، نمونه ای از PA66 با نقطه ذوب بین 260 درجه سانتی گراد و 265 درجه سانتی گراد.

ویسکوزیته کم، سیالیت عالی، نقطه ذوب مشخص و جذب آب متوسط.

انتخاب پارامتر پیچ:

الف انتخاب پیچ‌های نوع جهش با نسبت L/D 18-20 با داده‌های تاریخی که همبستگی بین نوع پیچ و ویژگی‌های پلاستیک‌های کریستالی را نشان می‌دهد، پشتیبانی می‌شود.

ب یک نسبت تراکم بین 3 و 3.5، همراه با مقدار h3 خاص، برای جلوگیری از گرمای بیش از حد و تجزیه توصیه می شود، همانطور که توسط داده های پایداری حرارتی برای PA مشهود است.

ج تنظیم دقیق شکاف بین حلقه چک و بشکه، و همچنین پیچ و بشکه، با داده‌هایی که نشان می‌دهد به دلیل ویسکوزیته کم PA ترجیح داده می‌شود، شکاف کوچک‌تر باشد. در نظر گرفتن یک نازل خود قفل شونده توسط داده هایی پشتیبانی می شود که نشان دهنده افزایش کارایی پردازش در سناریوهای خاص است.

د رعایت اصول طراحی جهانی پیچ برای سایر پارامترها، یک رویکرد متعادل را تضمین می کند، استانداردهای صنعت را با الزامات خاص مواد بر اساس داده های پردازش تاریخی گسترده یکپارچه می کند.

4. PET (پلی اتیلن ترفتالات)

ویژگی ها:

PET قالب‌گیری دمشی با داشتن نقطه ذوب بین 250 تا 260 درجه سانتی‌گراد، محدوده دمای قالب‌گیری گسترده‌تری را نشان می‌دهد، تقریباً 255 درجه سانتی‌گراد تا 290 درجه سانتی‌گراد.

PET قالب‌گیری شده با دمش ویسکوزیته بالایی را نشان می‌دهد و دما تأثیر قابل‌توجهی بر ویسکوزیته دارد که منجر به پایداری حرارتی کمتر از ایده‌آل می‌شود.

انتخاب پارامتر پیچ:

الف برای L/D، نسبت بهینه به طور کلی 20 در نظر گرفته می شود که دارای توزیع سه بخش با L1 در 50٪ -55٪ و L2 در 20٪ است.

ب استفاده از پیچ هایی که با برش کم و نسبت تراکم کم مشخص می شوند، معمولاً در حدود 1.8-2، به کاهش مشکلاتی مانند تغییر رنگ یا کدورت ناشی از گرمای بیش از حد برشی کمک می کند. برای رسیدگی بیشتر به این نگرانی ها، h3 را روی 0.09D تنظیم کنید.

ج عدم وجود حلقه اختلاط در قسمت جلویی پیچ یک هدف دوگانه را دنبال می کند: جلوگیری از گرمای بیش از حد و به حداقل رساندن نگرانی های ذخیره سازی مواد.

5. پی وی سی (پلی وینیل کلراید)

ویژگی ها:

بدون نقطه ذوب مشخص، PVC در دمای 60 درجه سانتیگراد نرم می شود، در دمای 100 تا 150 درجه سانتیگراد وارد حالت ویسکوالاستیک می شود و در دمای 140 درجه سانتیگراد کاملا ذوب می شود. به طور همزمان، تجزیه می شود و گاز HCl آزاد می شود. تجزیه سریع در دمای 170 درجه سانتیگراد اتفاق می افتد، با نقطه نرم شدن با نقطه تجزیه نزدیک است.

PVC پایداری حرارتی ضعیفی را نشان می دهد، جایی که دمای بالا و قرار گرفتن در معرض طولانی مدت منجر به تجزیه و مانع از سیالیت می شود.

انتخاب پارامتر پیچ:

الف اقدامات سختگیرانه کنترل دما ضروری است و برای جلوگیری از گرم شدن بیش از حد نیاز به طراحی پیچ کم دارد.

ب مواد مقاوم در برابر خوردگی برای پیچ و بشکه به دلیل ماهیت خورنده PVC ضروری هستند.

ج در فرآیند قالب‌گیری تزریقی، حفظ کنترل دقیق برای رسیدگی به ویژگی‌های خاص مواد بسیار مهم است.

د پارامترهای پیچ ایده آل شامل L/D در محدوده 16-20، h3 در 0.07D، ε در محدوده 1.6-2، و توزیع قطعه بندی شده L1 در 40٪ و L2 در 40٪ است.

ه. برای جلوگیری از انباشت مواد، حذف حلقه چک و استفاده از مخروطی 20-30 درجه توصیه می شود، به ویژه برای چسب های نرم. از طرف دیگر، برای افزایش نیازهای محصول، یک پیچ جداگانه بدون بخش اندازه گیری، به ویژه برای PVC سخت مفید است. در چنین مواردی، یکپارچه سازی سوراخ های آب خنک کننده یا روغن در پیچ بخش تغذیه، همراه با شیارهای آب سرد یا روغن در بشکه دستگاه، کنترل دقیق دما را در ± 2 درجه سانتی گراد تضمین می کند. این رویکرد ظریف کارایی پردازش PVC را در کاربردهای مختلف بهینه می کند.