Skrutkový valec je jadrom vášho vstrekovacieho stroja. Roztaví váš plast, premieša ho a vtlačí do formy – cyklus po cykle, celé roky. Keď to nie je pre vašu aplikáciu vhodné, vidíte to všade: nekonzistentná hmotnosť strely, povrchové chyby, čierne škvrny a stúpajúca miera šrotu. Táto príručka pokrýva každý bod rozhodnutia, aby ste to mohli urobiť hneď na prvýkrát.

Čo vlastne robí skrutkovacia hlaveň

Skrutka a hlaveň fungujú ako zladený pár. Tu je postupnosť každého cyklu:

  1. Kŕmenie— Plastové pelety padajú zo zásobníka do kŕmnej zóny.
  2. Topenie— Rotujúca skrutka vytvára šmykové teplo. V kombinácii s ohrievačmi sudov sa pelety roztavia a stlačia.
  3. Meranie— Tavenina sa pred vstrekovaním stáva jednotnou z hľadiska teploty a tlaku.
  4. Injekcia— Skrutka sa pohybuje dopredu ako piest a tlačí roztavený plast do formy.

Každá premenná dizajnu – geometria, proporcie zón, povrchová úprava – ovplyvňuje, ako dobre prebehnú tieto štyri kroky. Nezhoda v ktorejkoľvek z nich sa prejaví ako produkčný problém.

Rozhodnutie 1: pomer L/D

Pomer L/D (dĺžka skrutky delená jej priemerom) je najdôležitejším číslom na hárku so špecifikáciami. Riadi dobu zotrvania, kvalitu miešania a distribúciu tepla.Väčšina aplikácií vstrekovania na všeobecné účely používa pomer 20:1.

Pravidlo:Tepelne stabilné živice vydržia dlhšie (vyššie L/D). Živice citlivé na teplo sú kratšie.
Živica Odporúčaná L/D
PP, PE, PS (štandard) 18:1 – 20:1
ABS, PC 20:1 – 24:1
PVC (citlivé na teplo) 16:1 – 20:1
PET 20:1 – 22:1
Nylon (PA) 18:1 – 20:1
GF-vystužené materiály 20:1 – 24:1

Rozhodnutie 2: Kompresný pomer

Kompresný pomer (CR) meria, o koľko sa závitovkový kanál zužuje od podávacej zóny k dávkovacej zóne. Vyššia CR stláča taveninu agresívnejšie – dobré pre amorfné živice, ktoré postupne mäknú. Nižšia CR je jemnejšia, čo potrebujete pre materiály citlivé na teplo alebo materiály plnené vláknami.

 Pri materiáloch plnených GF príliš vysoká CR láme sklenené vlákna. To oslabuje záverečnú časťazároveň urýchľuje opotrebovanie skrutiek.
Živica Kompresný pomer
ABS, PC, PMMA (amorfné) 3,0 – 3,5:1
PP, PE, Nylon (polokryštalický) 2,5 – 3,0:1
PVC 2,0 – 2,5:1
PET 2,3 – 2,6:1
GF-zosilnené (≥15%) 2,0 – 2,5:1

Rozhodnutie 3: Proporcie zón

Štandardná vstrekovacia skrutka sa delí na tri zóny. Na podiele každej zóny záleží rovnako ako na celkovom L/D.

  • Zóna podávania (L1):Hlboké kanály, ktoré prijímajú pevné pelety zo zásobníka. Dlhšie = väčšia priepustná kapacita.
  • Kompresná zóna (L2):Hĺbka kanála sa postupne znižuje. Väčšina topenia prebieha tu.
  • Oblasť merania (L3):Plytké, konzistentné kanály. Zabezpečuje rovnomernú teplotu a tlak taveniny pred vstrekovaním.
Živica Informačný kanál (L1) Kompresia (L2) Meranie (L3)
PP / PE 50 % 25 % 25 %
ABS / PC 40 % 40 % 20 %
PET 40 % 40 % 20 %
Nylon (PA) 35 – 45 % 35 – 40 % 20 – 25 %
PVC 35 % 50 % 15 %

Rozhodnutie 4: Materiál hlavne na skrutky

38CrMoALA — Štandardná základná línia

Vstrekovacie skrutky Nanhaiya sú vyrobené zLegovaná oceľ 38CrMoALA, tepelne spracované a kalené. Tento základný materiál dobre zvláda štandardné termoplasty ako PE, PP, PS a ABS so životnosťou približne10 000 – 20 000 hodínza normálnych prevádzkových podmienok.

Nitridácia

Plynová nitridácia pri 500–560 °C vytvára nitridovanú vrstvuHrúbka 0,5 - 0,8 mms tvrdosťou950–1050 HV (~62 HRC). To zlepšuje odolnosť proti opotrebeniu o 30–40 % v porovnaní s neošetrenou oceľou. Štandard pre väčšinu aplikácií vstrekovania, pri ktorých sa používajú neplnené alebo mierne plnené materiály.

Mutant Injection Molding Screw – Nanhaiya

Nanhaiya mutantná (náhlá) vstrekovacia skrutka – vhodná pre kryštalické živice ako PP, PE a Nylon.

Bimetalické — Pre abrazívne aplikácie

Bimetalové hlavne majú vysokolegovanú výstelku odolnú proti opotrebeniu metalurgicky spojenú s vývrtom hlavne. Nanhaiya bimetalický proces dosahuje antvrdosť vnútorného vývrtu 62 HRCprostredníctvom zvárania rozprašovaním z tvrdej zliatiny okolo oblastí s vysokým opotrebovaním vo vnútri hlavne.

V abrazívnych podmienkach bimetalový valec zvyčajne vydrží3-5x dlhšienež štandardný nitridovaný sud. Vyššie počiatočné náklady sú skutočné, ale celkové náklady na vlastníctvo sú nižšie.
Aplikácia Materiál skrutky Liečba sudov
PE, PP, PS (nevyplnené) 38CrMoALA nitridovaný Štandardne nitridované
ABS, PC, Nylon (neplnené) 38CrMoALA nitridovaný Štandardne nitridované
PA + GF ≤ 30 % 38CrMoALA, kalené + temperované Nitridované alebo bimetalické
obsah GF 15–50 % Bimetalické / TC letové hrany Bimetalické
PVC / korozívne živice Zliatina odolná voči korózii Bimetalické (trieda CR)
Plnené uhlíkovými vláknami Karbid volfrámu TC-striekaný otvor

Rozhodnutie 5: Priemer skrutky a veľkosť strely

Váš skutočný výstrel by mal spadať medzi35 % a 70 %maximálnej kapacity výstrelu skrutky. Pod 35% materiál sedí v hlavni príliš dlho a riskuje degradáciu. Nad 70 % sa skrutka v rámci cyklu nedokáže dostatočne rýchlo zotaviť.

Nižšie sú uvedené bežné konfigurácie dostupné od spoločnosti Nanhaiya:

Injekčné množstvo (g) Ø skrutky × dĺžka (mm) Ø hlavne × dĺžka (mm)
30-90 Φ30 × 900 Φ85 × 860
60–125 Φ35 × 910 Φ85 × 860
100 – 150 Φ38 × 935 Φ95 × 900
125–300 Φ42 × 1030 Φ105 × 1110
250 – 400 Φ45 × 1210 Φ115 × 1165
300 – 500 Φ50 × 1300 Φ125 × 1260
500 – 700 Φ60 × 1380 Φ140 × 1350
700 – 1000 Φ70 × 1790 Φ160 × 1685
1 000 – 1 500 Φ160 × 3500 Φ270 × 3200
1300 – 2500 Φ170 × 3415 Φ317 × 3380
Gradual Injection Molding Screw – Nanhaiya

Postupná vstrekovacia skrutka Nanhaiya – lepšia pre amorfné živice ako ABS, PC a PMMA.

Varovné signály, že vaša súčasná skrutka je pre danú úlohu nesprávna

  • Čierne škvrny alebo spáleniny— Materiál degradujúci nadmerným časom zotrvania alebo horúcim miestom. Skontrolujte teplotné zóny valca a vôľu skrutiek.
  • Nekonzistentná hmotnosť strely— Často opotrebovaný spätný ventil alebo nadmerná vôľa medzi skrutkou a valcom umožňujúca spätný tok.
  • Škvrny na povrchu— Vlhkosť alebo plyn v tavenine. Môže naznačovať nedostatočné predsušenie alebo geometriu skrutky, ktorá nie je správne odvetrávaná.
  • Pomalé zotavenie / dlhý čas cyklu— Plastifikačná kapacita je nedostatočná. Priemer skrutky sa pravdepodobne musí zväčšiť.
  • Vysoká odpadovosť pri zmenách farby— Slabé miešanie v dávkovacej zóne. Často to rieši Maddock alebo bariérový miešací prvok pridaný k skrutke.

Čo povedať výrobcovi pri žiadosti o cenovú ponuku

  1. Značka a model stroja— alebo priemer otvoru a rozmery príruby pre neštandardné stroje
  2. Primárna živica (živice)— v prípade potreby uveďte typ plniva a percento
  3. Rozsah veľkosti strely— minimum a maximum v gramoch
  4. Cieľový čas cyklu
  5. Aktuálne problémy, ktoré sa snažíte vyriešiť— ak nejaké

Získajte technické odporúčanie od spoločnosti Nanhaiya

Odpovedáme do 12 hodín. Náš inžiniersky tím môže špecifikovať správnu geometriu skrutky, triedu materiálu a rozmery pre váš stroj a živicu – predtým, ako sa zaviažete k cenovej ponuke.

Často kladené otázky

Aký pomer L/D používa väčšina vstrekovacích lisov?
Skrutkový pomer L/D 20:1 je štandardnou voľbou pre univerzálne vstrekovacie stroje. Ak spracovávate technické plasty vrátane PC a ABS, výber pomeru 22:1–24:1 výrazne zlepší efekt miešania materiálu a homogenitu taveniny.
Kedy potrebujem bimetalový valec namiesto štandardného nitridovania?
Ak používate materiály s viac ako 15 % sklenených vlákien, minerálne plnivo alebo korozívne živice, ako je PVC, bimetalický materiál prekoná nitridovaný valec 3–5× za týchto podmienok. Pre neplnené štandardné termoplasty stačí nitridácia.
Čo znamená 38CrMoALA?
Je to štandard z legovanej ocele, ktorý sa široko používa pre skrutkové sudy. Zloženie (chróm, molybdén, hliník) poskytuje dobrú pevnosť jadra a silnú odozvu na nitridáciu. Po nitridácii plynom dosahuje tvrdosť povrchu 950–1050 HV, približne 62–65 HRC.
Môžem použiť jeden valec skrutky pre viacero živíc?
Univerzálna nitridovaná skrutka funguje dobre na väčšine štandardných termoplastov – PP, PE, ABS, PS. Ak však pravidelne prechádzate medzi korozívnymi a nekorozívnymi živicami alebo medzi neplnenými a silne vyplnenými materiálmi, vyhradené skrutky na rodinu živíc budú z dlhodobého hľadiska nákladovo efektívnejšie.
Ako dlho by mala vydržať hlaveň skrutky?
Nitridovaná skrutka bežiaca neplnený PP v nepretržitej výrobe zvyčajne trvá 10 000 až 20 000 hodín. Prechod 30% GF nylonu cez rovnakú skrutku výrazne znižuje životnosť. Na správnej špecifikácii záleží viac ako na značke.