U vrijeme kada proizvodna industrija slijedi zelenu transformaciju, problem materijalnog otpada do 15% -30% u procesima plastifikacije poput oblikovanja ubrizgavanja i ekstruzije uvijek je mučio tvrtke. Posljednjih godina nazvano tehničko rješenje Konusna vijačna bačva privukao je pažnju u poljima automobilskih dijelova, materijala za pakiranje i elektroničkih komponenti. Podaci pokazuju da proizvodne linije pomoću ovog dizajna mogu smanjiti gubitak sirovine za 8%-12%i poboljšati energetsku učinkovitost za više od 15%. Kako ovaj probojni dizajn postiže uštedu energije i poboljšanje učinkovitosti?
Načelna analiza: "progresivna kompresija" prednost konusne strukture
U usporedbi s tradicionalnim paralelnim vijcima, temeljna inovacija konusnih vijačnih bačvi nalazi se u njihovoj postupnoj geometrijskoj strukturi (slika 1). Promjer vijaka postupno se smanjuje od dovodnog kraja do kraja pražnjenja, formirajući kontinuirano smanjeni kanal navoja. Ovaj dizajn optimizira rukovanje materijalima u tri faze:
Učinkovita predkompresija: Veći volumen presjeka dovoda omogućava brzo udisanje zrnatih sirovina, dok postupno sužavanje utora vijaka stvara progresivni tlak tijekom postupka prenošenja, izbjegavajući nakupljanje materijala ili povratni tok uzrokovan naglim pritiskom;
Precizna kontrola smicanja: Konusna struktura čini gradijent stope smicanja od presjeka topljenja glatkijom, a s preciznom tolerancijom vijčanog razmaka (obično kontroliranog na 0,05-0,1 mm), može u potpunosti otopiti polimerni materijal i spriječiti toplinsku degradaciju uzrokovanu lokalnim pregrijavanjem (termička degradacija) - jedan od glavnih faktora;
Dinamički efekt brtvljenja: Manji promjer kraja pražnjenja pojačava brtvljenje cijevi i vijaka, smanjujući brzinu reflonjanja taline na manje od 0,5%(paralelni vijci su obično 2%-5%), značajno smanjujući zaostali materijal koji nije u potpunosti ekstrudiran.
Empirijski podaci: Industrijski slučaj potrošnje energije i smanjenja otpada
Usporedni test koji je proveo Kraussmaffei, njemački proizvođač opreme za ubrizgavanje, pri proizvodnji automobilskih PP odbojnika 2023. godine pokazao je da je nakon korištenja konusnog vijčanog bačve gubitak sirovina po toni proizvoda pao s 43 kilograma na 36 kg, dok je potrošnja energije jedinice smanjena za 18%. To je zbog dva aspekta optimizacije:
Vrijeme boravka skraćeno je za 22%: omjer kompresije konusnog vijka (obično 3,5-4,5: 1) veći je od onog paralelnog vijka (2,5-3: 1), koji ubrzava transformaciju materijala iz čvrstog u rastopljeno stanje i smanjuje rizik od molekularnog lopata uzrokovanog dugotrajnim grijanjem;
Poboljšana ujednačenost taline: Kroz simulaciju poliflowa ANSYS, utvrđeno je da je standardno odstupanje (SD) temperature taline konusne strukture bilo 2,3 ° C, što je bilo bolje od 5,1 ° C paralelnog vijka, što znači manje vrućih točaka i oštećenja hladnog materijala.
Tehničko proširenje: Kompatibilno s recikliranim materijalima i biološkom plastikom
S napretkom politika kružne ekonomije, proizvodna industrija ima porast potražnje za obradom reciklirane plastike (RPET, RPP, itd.). The mild plasticizing characteristics of the conical screw barrel (peak temperature is reduced by about 10-15°C) can reduce the thermal decomposition of impurities in the recycled material, so that when processing a mixture containing 30% recycled material, the qualified rate of the finished product can still be maintained at more than 98%.
