Скорость вращения шнека, измеряемая в оборотах в минуту (об/мин), является ключевой переменной, влияющей на время пластификации при литье термопластов под давлением. Пластификация — это процесс плавления и гомогенизации необработанных полимерных гранул в цилиндре перед инъекцией. Более высокая скорость шнека увеличивает скорость сдвига, выделяя больше тепла от трения и механически обрабатывая материал, что ускоряет плавление. Это сокращает время, необходимое шнеку для накопления необходимого объема выстрела, тем самым сокращая общее время цикла. Однако существует предел скорости вращения винта, прежде чем возникнут негативные последствия.
Чрезмерная скорость шнека может привести к ряду вредных последствий, которые в конечном итоге замедляют производство или ухудшают качество. Перегрев из-за сильного сдвига может вызвать термическую деградацию полимера, что приведет к обесцвечиванию, потере механических свойств или образованию гелей и черных пятен. Этот испорченный материал часто необходимо очищать, что приводит к незапланированным простоям. Более того, очень высокие обороты могут привести к плохому перемешиванию и вентиляции, улавливанию летучих веществ или влаги, что может привести к расплыванию или образованию пустот в конечной детали, что потребует более медленной и осторожной обработки для компенсации.
Поиск оптимальной скорости шнека – это балансирующий акт. Он включает в себя учет термостойкости материала, конструкции шнека (степень сжатия, глубина полета) и профиля нагрева ствола. Некоторые материалы требуют подхода «медленного плавления», чтобы предотвратить деградацию, в то время как другие могут выдерживать более высокие скорости сдвига. Усовершенствованные машины позволяют осуществлять много-зонный контроль скорости шнека, обеспечивая более низкие скорости во время подачи и более высокие скорости во время плавления и гомогенизации, оптимизируя время пластификации без ущерба для целостности материала.
Влияние скорости шнека на время цикла выходит за рамки простой пластификации. Более быстрое восстановление шнека означает, что машина тратит меньше времени на «ожидание» готовности следующего выстрела. Это особенно полезно при крупносерийном-производстве, где важна каждая секунда. Кроме того, стабильное время восстановления шнека, достигаемое за счет оптимизированных настроек скорости, способствует стабильному общему времени цикла. Таким образом, мониторинг и контроль скорости шнеков является для переработчиков прямым и эффективным методом влияния и повышения скорости и эффективности производства.