Selezione ottimale dei parametri della vite: personalizzazione della lavorazione della plastica per PC, PMMA, PA, PET, PVC

Quando si addentra nell'intricato mondo della lavorazione della plastica, la selezione dei parametri della vite gioca un ruolo fondamentale nel determinare il successo dell'operazione. Esploriamo le sfumature dell'ottimizzazione dei parametri delle viti per 5 distinte materie prime: PC (policarbonato), PMMA (vetro organico), PA (nylon), PET, PVC.

1. Policarbonato (PC)

Caratteristiche:

Di natura non cristallina con una temperatura di transizione vetrosa compresa tra 140°C e 150°C e una temperatura di fusione compresa tra 215°C e 225°C.

Elevata viscosità, sensibilità alla temperatura e notevole assorbimento d'acqua.

Selezione dei parametri della vite:

UN. Alla luce della sua notevole stabilità termica e dell'elevata viscosità, la scelta di un rapporto L/D maggiore migliora la plastificazione. Questa raccomandazione è supportata da dati che indicano una migliore efficienza di plastificazione con proporzioni più elevate.

B. La sfida nel calcolo della velocità di fusione richiede l’adattamento del rapporto di compressione ε. Sfruttando l'evidenza empirica relativa alla lavorabilità del PC, si suggerisce un valore del gradiente A più elevato, compreso nell'intervallo 2-3 per L2 più grande.

C. L'incorporazione di una struttura di miscelazione nel design della vite risolve sia l'elevata viscosità che l'assorbimento d'acqua. Approfondimenti basati sui dati supportano l’affermazione che questa aggiunta rafforza la disintegrazione del letto solido e aiuta nella trasformazione dell’acqua in gas, mitigando potenziali problemi di lavorazione.

D. Pur mantenendo la coerenza con le altre viti ordinarie in termini di parametri quali e, s, φ e gioco della canna, l'enfasi sul processo decisionale basato sui dati rimane fondamentale.

2. Vetro organico (PMMA)

Caratteristiche:

Una temperatura di transizione vetrosa di 105°C, una temperatura di fusione superiore a 160°C e un ampio intervallo di temperature di stampaggio.

Alta viscosità, fluidità limitata e pronunciato assorbimento d'acqua.

Selezione dei parametri della vite:

UN. Si consiglia una vite a gradiente con un rapporto L/D di 20-22, considerando i requisiti di precisione del prodotto finale. Questa preferenza è confermata da dati empirici che illustrano la correlazione tra il design della vite e la precisione del prodotto.

B. Il rapporto di compressione ε, compreso tra 2,3 e 2,6, è determinato dalle caratteristiche del materiale. Questo approccio basato sui dati garantisce condizioni di lavorazione ottimali per il PMMA.

C. Per affrontare la natura idrofila del PMMA, l'aggiunta di una struttura ad anello di miscelazione all'estremità anteriore della vite è supportata da dati che indicano risultati di lavorazione migliorati, in particolare in termini di assorbimento d'acqua.

D. L'allineamento di altri parametri con i design delle viti universali mantiene un equilibrio tra gli standard del settore e i requisiti specifici del materiale, come dimostrato dai dati storici di elaborazione.

3. Nylon (PA)

Caratteristiche:

Materie plastiche cristalline con diversi tipi e un intervallo di punto di fusione ristretto, esemplificato da PA66 con un punto di fusione compreso tra 260°C e 265°C.

Bassa viscosità, eccellente fluidità, punto di fusione distinto e moderato assorbimento d'acqua.

Selezione dei parametri della vite:

UN. La scelta di viti del tipo di mutazione con un rapporto L/D di 18-20 è supportata da dati storici che illustrano la correlazione tra il tipo di vite e le caratteristiche della plastica cristallina.

B. Si raccomanda un rapporto di compressione compreso tra 3 e 3,5, abbinato a uno specifico valore h3, per prevenire il surriscaldamento e la decomposizione, come evidenziato dai dati di stabilità termica per PA.

C. La regolazione fine dello spazio tra l'anello di ritegno e il cilindro, così come tra la vite e il cilindro, è basata su dati che suggeriscono che uno spazio più piccolo è preferibile a causa della bassa viscosità del PA. La considerazione di un ugello autobloccante è supportata da dati che indicano una maggiore efficienza di lavorazione in scenari specifici.

D. L'adesione ai principi universali di progettazione delle viti per altri parametri garantisce un approccio equilibrato, integrando gli standard di settore con requisiti specifici del materiale basati su ampi dati storici di elaborazione.

4. PET (polietilene tereftalato)

Caratteristiche:

Vantando un punto di fusione che va da 250°C a 260°C, il PET stampato per soffiaggio presenta un intervallo di temperature di stampaggio più ampio, da circa 255°C a 290°C.

Il PET stampato per soffiaggio presenta un'elevata viscosità, con la temperatura che esercita un impatto significativo sulla viscosità, con conseguente stabilità termica tutt'altro che ideale.

Selezione dei parametri della vite:

UN. Per L/D, il rapporto ottimale è generalmente considerato pari a 20, con una distribuzione a tre segmenti con L1 al 50%-55% e L2 al 20%.

B. L'utilizzo di viti caratterizzate da un basso taglio e un basso rapporto di compressione, tipicamente intorno a 1,8-2, aiuta a mitigare problemi come lo scolorimento o l'opacità causati dal surriscaldamento del taglio. Per risolvere ulteriormente queste preoccupazioni, imposta h3 su 0,09D.

C. L'assenza di un anello di miscelazione sull'estremità anteriore della coclea ha un duplice scopo: prevenire il surriscaldamento e ridurre al minimo i problemi di stoccaggio del materiale.

5. PVC (cloruro di polivinile)

Caratteristiche:

Non avendo un punto di fusione distinto, il PVC si ammorbidisce a 60°C, entra in uno stato viscoelastico tra 100°C e 150°C e fonde completamente a 140°C. Allo stesso tempo, subisce la decomposizione, rilasciando gas HCl. La decomposizione rapida avviene a 170°C, con il punto di rammollimento strettamente allineato con il punto di decomposizione.

Il PVC mostra una scarsa stabilità termica, dove la temperatura elevata e l'esposizione prolungata portano alla decomposizione e alla fluidità ostacolata.

Selezione dei parametri della vite:

UN. Sono indispensabili misure rigorose di controllo della temperatura, che richiedono un design a vite bassa per prevenire il surriscaldamento.

B. I materiali resistenti alla corrosione per la vite e il cilindro sono essenziali a causa della natura corrosiva del PVC.

C. Nel processo di stampaggio ad iniezione, mantenere un controllo rigoroso è fondamentale per affrontare le caratteristiche peculiari del materiale.

D. I parametri ideali della vite includono L/D compreso tra 16 e 20, h3 pari a 0,07 D, ε compreso tra 1,6 e 2 e una distribuzione segmentata di L1 al 40% e L2 al 40%.

e. Per contrastare l'accumulo di materiale, si consiglia di omettere un anello di ritegno e di incorporare una conicità della testa di 20°-30°, particolarmente adatta per adesivi morbidi. In alternativa, per requisiti di prodotto più elevati, una vite separata senza sezione di misurazione si rivela vantaggiosa, soprattutto per il PVC duro. In questi casi, l'integrazione dei fori per l'acqua di raffreddamento o per l'olio nella coclea della sezione di alimentazione, insieme alle scanalature per l'acqua fredda o per l'olio nel cilindro della macchina, garantisce un controllo preciso della temperatura entro ±2°C. Questo approccio articolato ottimizza l'efficienza di lavorazione del PVC in diverse applicazioni.