Thông số kỹ thuật của trục vít ảnh hưởng như thế nào đến việc đùn hay ép nhựa ?

Với hơn 10 năm kinh nghiệm trong ngành tạo hạt nhựa, cũng như về máy móc ngành tái chế nhựa tại Đài Loan và Trung Quốc, Máy Nhựa Việt Đài đã đưa ra bài viết này, giúp người mua có thể xác định được Trục vít như thế nào là tốt? Cách chọn trục vít máy đùn & Thông số kỹ thuật của trục vít ảnh hưởng như thế nào đến việc đùn hay ép nhựa?

Các thông số chính của trục vít là đường kính, tỷ lệ chiều dài/đường kính, tỷ lệ nén, cường độ, chiều rộng rãnh, độ sâu rãnh, góc xoắn, khoảng cách giữa vít và nòng, v.v … Các thông số này có ảnh hưởng lớn đến quá trình và hiệu suất đùn .

1. Đường kính trục vít

Đường kính của trục vít là đường kính ngoài của ren và công suất sản xuất (lượng đùn) của máy đùn xấp xỉ tỷ lệ với bình phương đường kính của trục vít. Khi các điều kiện khác giống nhau, đường kính của ốc vít tăng lên một chút, điều này sẽ gây ra sự gia tăng đáng kể lượng đùn. Hiệu quả thậm chí còn lớn hơn sự gia tăng số vòng quay của ốc vít trên lượng đùn. Do đó, đường kính trục vít thường được sử dụng để mô tả các thông số kỹ thuật của máy đùn.

2. Tỷ lệ chiều dài trục vít với đường kính

Tỷ lệ chiều dài làm việc của vít với đường kính của vít được gọi là tỷ lệ khung hình. Khi các điều kiện khác không đổi (như đường kính của vít), tăng tỷ lệ khung hình có nghĩa là tăng chiều dài của vít. Tỷ lệ đường kính dài là lớn, và phân phối nhiệt độ là hợp lý để tạo thuận lợi cho việc trộn và dẻo hóa nhựa. Tại thời điểm này, nhựa được nung trong thùng trong thời gian dài hơn và quá trình hóa dẻo của nhựa sẽ đầy đủ và đồng đều hơn, từ đó cải thiện chất lượng hóa dẻo.

Nếu tỷ lệ chiều dài trên đường kính được tăng lên theo tiền đề của yêu cầu chất lượng hóa dẻo, tốc độ quay của trục vít có thể tăng lên, do đó làm tăng lượng đùn của nhựa. Tuy nhiên, nếu tỷ lệ khung hình quá lớn, công suất tiêu thụ của vít sẽ tăng theo, và quá trình xử lý và lắp ráp vít và nòng súng sẽ tăng lên, và khả năng uốn cong của vít sẽ tăng lên, điều này sẽ làm cho vít và bức tường bên trong của thùng được cạo. Nghiền, giảm tuổi thọ.

Ngoài ra, đối với nhựa nhạy cảm với nhiệt, tỷ lệ khung hình quá lớn bị phân hủy nhiệt do thời gian lưu trú lâu, ảnh hưởng đến chất lượng hóa dẻo và đùn của nhựa. Do đó, việc lựa chọn tỷ lệ khung hình phụ thuộc vào tính chất vật lý của nhựa được xử lý và các yêu cầu chất lượng cho quá trình ép đùn của sản phẩm.

3. Tỷ lệ Compression (nén)

Nén, còn được gọi là tỷ lệ nén hình học của trục vít, là tỷ lệ của thể tích rãnh đầu tiên của phần cấp liệu vít với thể tích rãnh cuối cùng của phần đồng nhất hóa. Nó được xác định bởi tỷ lệ nén vật lý của nhựa – tỷ lệ mật độ của sản phẩm với mật độ rõ ràng của thức ăn. Tỷ lệ nén lớn hơn cho phép nhựa dạng hạt được dẻo hóa hoàn toàn và nén chặt. Khi loại nhựa được xử lý khác nhau, sự lựa chọn tỷ lệ nén cũng phải khác nhau.

Theo tỷ lệ nén, các loại vít có thể được chia thành ba loại: độ sâu không bằng nhau, độ sâu không bằng nhau khoảng cách và độ sâu không bằng nhau khoảng cách không bằng nhau. Trong số đó, độ sâu không bằng nhau là loại được sử dụng phổ biến nhất. Vít dễ gia công, diện tích tiếp xúc giữa nhựa và thùng lớn, và hiệu ứng truyền nhiệt tốt.

4. Góc xoắn ốc

Góc xoắn là góc giữa ren và tiết diện của vít. Góc xoắn quá lớn để đảm bảo thời gian hóa dẻo và giảm chất lượng dẻo của vít. Khi nó quá nhỏ, thể tích của rãnh vít sẽ giảm, ảnh hưởng đến lượng đùn.

Đối với phần thức ăn, góc xoắn 30 ° là phù hợp nhất cho bột; góc xoắn 15 ° phù hợp với viên vuông; góc xoắn 17 ° phù hợp cho các viên hình cầu hoặc cột.

Từ phân tích lý thuyết của phần đồng nhất, tốc độ dòng đùn ở góc xoắn 30 ° là cao nhất. Trong thực tế, để thuận tiện cho việc xử lý, góc xoắn là 17 ° 41.

5. Chiều rộng và rãnh

Cao độ là khoảng cách trục của ren và chiều rộng của rãnh vuông góc với chiều rộng của rãnh của vít. Khi các điều kiện khác là như nhau, sự thay đổi của cao độ và chiều rộng rãnh không chỉ xác định góc xoắn của vít, mà còn ảnh hưởng đến thể tích của rãnh, do đó ảnh hưởng đến lượng đùn nhựa và mức độ dẻo. Tăng chiều rộng của rãnh có nghĩa là chiều rộng của sườn xoắn ốc bị giảm, khối lượng của rãnh tương ứng tăng lên, và lượng đùn được tăng lên. Đồng thời, chiều rộng của xương sườn bị giảm, và lực cản ma sát của vít bị giảm, do đó mức tiêu thụ điện năng thấp.

6. Độ sâu rãnh

Độ sâu rãnh là chênh lệch giữa bán kính ngoài của ren và bán kính của gốc. Theo yêu cầu của tỷ lệ nén, độ sâu rãnh của phần cấp liệu lớn hơn phần nóng chảy và độ sâu rãnh của phần nóng chảy lớn hơn phần đồng nhất.

Rãnh sâu của phần cho ăn có lợi để cải thiện khả năng vận chuyển của nó; tuy nhiên, độ sâu rãnh quá sâu, một trong số đó làm cho cường độ trục vít giảm, làm cho vít bị cắt dưới tác động của mô-men xoắn lớn; thứ hai là quá sâu để làm cho nhựa trộn không đều giữa các rãnh. Khuấy không đồng đều, ảnh hưởng đến sự dẫn nhiệt và cân bằng nhiệt, dẫn đến giảm khả năng hóa dẻo của vít.

Phần nóng chảy và phần đồng nhất hóa có rãnh nông hơn, và vít tạo ra tốc độ cắt cao hơn cho vật liệu, có lợi cho việc truyền nhiệt của thành ống vào vật liệu và trộn và làm dẻo vật liệu; nhưng quá nông, thể tích rãnh giảm, ảnh hưởng trực tiếp đến lượng đùn.

7. Trục vít đến thùng 

Khoảng cách giữa vít và thùng là một nửa chênh lệch giữa đường kính trong của thùng và đường kính ngoài của vít. Kích thước của khoảng cách giữa vít và thùng có ảnh hưởng lớn đến chất lượng đùn và sản xuất, đặc biệt là cho nhựa hóa.

Khi khe hở giữa vít và nòng quá lớn, đặc biệt là khi khe hở của phần đồng nhất tăng, hiện tượng chảy ngược và rò rỉ của nhựa tăng, điều này không chỉ gây ra sự dao động của áp suất đùn mà còn ảnh hưởng đến lượng đùn và do sự gia tăng của các phản xạ này, quá nhiệt của nhựa là kết quả của sự ma sát tăng lên, đặc biệt xảy ra trong môi trường tản nhiệt kém, thường dẫn đến phân hủy nhựa, dẫn đến nhựa hóa kém và khó hình thành. Do đó, khoảng cách giữa vít và nòng thường được kiểm soát là 0,1 đến 0,6 mm.

8. Kết cấu đầu vít

Hình dạng và kích thước hình học của đầu vít xác định liệu vật liệu có thể được cân bằng từ vít vào đầu máy hay không, có thể tránh bị đọng nước, để tránh xảy ra sự phân hủy nhiệt của vật liệu địa phương do thời gian gia nhiệt quá mức.

Đầu vít có hình dạng khác nhau làm cho nhựa chảy khác với vít vào tay khoan. Đầu của ốc vít thường có dạng hình nón có góc côn nhỏ. Để tăng kích động, một sợi liên tục với phần đồng nhất trục vít có thể được hình thành trên hình dạng của hình nón.

9. Số lượng vít

Khi các điều kiện khác là như nhau, so với luồng một đầu, luồng đa khởi động có lực đẩy dương lớn đến vật liệu, khả năng vận chuyển vật liệu mạnh và có thể giảm dòng chảy ngược của nhựa chảy. Tuy nhiên, khi các luồng là tất cả các luồng đa khởi động, sự nóng chảy và đồng nhất của các rãnh khác nhau và khả năng truyền tải không nhất quán có thể gây ra sự dao động của lượng đùn và dao động áp suất, không có lợi cho chất lượng đùn. Do đó, đôi khi chỉ để cải thiện khả năng vận chuyển vật liệu, vật liệu hai đầu được đặt trong phần cấp liệu để cải thiện khả năng vận chuyển của các hạt nhựa.