หลักการทำงานของสกรูเครื่องฉีดพลาสติก

หลักการทำงานของ สกรูเครื่องฉีดพลาสติก เป็นจุดเชื่อมต่อหลักในกระบวนการฉีดขึ้นรูป ซึ่งเกี่ยวข้องโดยตรงกับคุณภาพการหลอมเหลวของพลาสติก แรงดันในการฉีด ความเร็วในการฉีด และผลการขึ้นรูปของผลิตภัณฑ์ขั้นสุดท้าย ต่อไปนี้เป็นการวิเคราะห์โดยละเอียดเกี่ยวกับหลักการทำงานของสกรูเครื่องฉีดพลาสติก:

1. การลำเลียงและการอุ่นพลาสติก
สกรูของเครื่องฉีดขึ้นรูปจะลำเลียงพลาสติกจากฮอปเปอร์ไปยังกระบอกโดยการหมุน ในระหว่างกระบวนการลำเลียง ร่องสกรูและสันสกรูจะดันและอัดพลาสติกให้แน่น และอุปกรณ์ทำความร้อนภายนอกของกระบอกจะอุ่นพลาสติกก่อนเพื่อค่อยๆ นิ่มลง วัตถุประสงค์หลักของขั้นตอนนี้คือเพื่อให้แน่ใจว่าพลาสติกสามารถเข้าสู่ถังได้อย่างราบรื่นและเตรียมสำหรับกระบวนการหลอมในภายหลัง

2. การหลอมและกวนพลาสติก
ในขณะที่สกรูยังคงหมุนและเคลื่อนไปข้างหน้า แรงเสียดทานและแรงเฉือนที่รุนแรงจะเกิดขึ้นระหว่างพลาสติกกับพื้นผิวด้านล่างของร่องสกรู พื้นผิวที่ดันสันสกรู และผนังด้านในของกระบอก การเสียดสีและการตัดเฉือนนี้ไม่เพียงแต่ทำให้พลาสติกนิ่มลงเท่านั้น แต่ยังทำให้เกิดความร้อนได้มากอีกด้วย เมื่อความร้อนสะสมถึงระดับหนึ่ง พลาสติกก็เริ่มละลาย ในเวลาเดียวกัน ร่องสกรูและสันสกรูจะกวนพลาสติกหลอมเหลวเพื่อให้ผสมกันอย่างสม่ำเสมอ วัตถุประสงค์หลักของขั้นตอนนี้คือเพื่อให้แน่ใจว่าพลาสติกสามารถหลอมละลายได้อย่างสมบูรณ์และมีสถานะหลอมเหลวสม่ำเสมอ

3. การฉีดและแรงกดค้างไว้
เมื่อสกรูหมุนไปยังตำแหน่งที่กำหนด กระบอกฉีดจะเริ่มทำงานและดันสกรูไปข้างหน้า ในเวลานี้ พลาสติกหลอมเหลวจะถูกฉีดเข้าไปในโพรงแม่พิมพ์ภายใต้การดันของสกรู ในระหว่างกระบวนการฉีด สกรูจะใช้แรงกดที่เพียงพอกับวัสดุที่หลอมเหลวเพื่อให้แน่ใจว่าวัสดุที่หลอมละลายสามารถเติมเต็มช่องทั้งหมดได้ เมื่อโพรงถูกเติมเต็ม เครื่องฉีดขึ้นรูปจะรักษาแรงดัน (เรียกว่าแรงกดค้างไว้) เป็นระยะเวลาหนึ่งเพื่อชดเชยการลดปริมาตรที่เกิดจากการระบายความร้อนและการหดตัวของพลาสติก วัตถุประสงค์หลักของขั้นตอนการกดค้างไว้คือเพื่อให้แน่ใจว่าพลาสติกสามารถระบายความร้อนและแข็งตัวได้เต็มที่ในคาวิตี้

4. การถอยกลับด้วยสกรูและการขึ้นรูปล่วงหน้า
หลังจากที่การฉีดและแรงกดค้างไว้เสร็จสิ้น สกรูจะเริ่มถอยกลับ ในระหว่างกระบวนการถอย ร่องสกรูและสันสกรูของสกรูจะกวนและอัดพลาสติกอีกครั้งเพื่อเตรียมสำหรับการฉีดครั้งต่อไป ในเวลาเดียวกัน อุปกรณ์ทำความร้อนภายนอกของถังยังคงให้ความร้อนแก่พลาสติกเพื่อให้พลาสติกอยู่ในสภาพหลอมเหลว เมื่อสกรูถอยกลับไปยังตำแหน่งที่ตั้งไว้ ขั้นตอนการขึ้นรูปเบื้องต้นจะสิ้นสุดลง วัตถุประสงค์หลักของขั้นตอนก่อนการทำให้เป็นพลาสติกคือเพื่อเตรียมวัสดุที่หลอมละลายให้เพียงพอสำหรับการฉีดครั้งต่อไป และรับประกันอุณหภูมิและความสม่ำเสมอของวัสดุที่หลอมละลาย

5. การทำงานแบบวนรอบ
กระบวนการข้างต้นถือเป็นวงจรการทำงานที่สมบูรณ์ของสกรูเครื่องฉีดพลาสติก ในการผลิตจริง สกรูเครื่องฉีดพลาสติกจะทำซ้ำขั้นตอนนี้อย่างต่อเนื่องเพื่อให้ได้การผลิตที่ต่อเนื่อง ด้วยการปรับความเร็วของสกรู ความดันการฉีด ความเร็วในการฉีด และพารามิเตอร์อื่นๆ ทำให้สามารถผลิตผลิตภัณฑ์พลาสติกประเภทและข้อกำหนดที่แตกต่างกันได้

หลังจากการฉีดเสร็จสิ้น สกรูจะเคลื่อนไปข้างหน้าต่อไปหรือไม่นั้นขึ้นอยู่กับการออกแบบเครื่องฉีดขึ้นรูปเฉพาะและข้อกำหนดของกระบวนการฉีดขึ้นรูป

โดยทั่วไปหลังจากการฉีดเสร็จสิ้น ลักษณะของสกรูอาจแตกต่างกันไปขึ้นอยู่กับประเภทของเครื่องฉีดพลาสติก ระบบควบคุม และกระบวนการฉีดขึ้นรูป ต่อไปนี้เป็นบางสถานการณ์ที่เป็นไปได้:

ขั้นตอนการกักเก็บแรงดัน: หลังจากการฉีดเสร็จสิ้น เพื่อชดเชยปริมาตรที่ลดลงของการทำความเย็นและการหดตัวของพลาสติก เครื่องฉีดขึ้นรูปมักจะเข้าสู่ขั้นตอนการกักเก็บแรงดัน ในขั้นตอนนี้ สกรูอาจรักษาตำแหน่งไปข้างหน้าเพื่อกดดันวัสดุที่หลอมละลายในแม่พิมพ์เพื่อให้แน่ใจว่าผลิตภัณฑ์มีขนาดกะทัดรัด อย่างไรก็ตาม ควรสังเกตว่าความเร็วเดินหน้าของสกรูสามารถปรับได้ตามความต้องการในการรับแรงกด แทนที่จะเคลื่อนที่ไปข้างหน้าอย่างต่อเนื่องด้วยความเร็วสูง
การถอยกลับของสกรู: ในบางกรณี สกรูอาจถอยกลับหลังจากการฉีดเสร็จสิ้น โดยปกติจะเป็นการเตรียมสำหรับรอบการฉีดครั้งต่อไป ซึ่งก็คือ กระบวนการเตรียมการขึ้นรูป ในระหว่างกระบวนการขึ้นรูปล่วงหน้า สกรูจะหมุนและถอยกลับ ละลายพลาสติกและสะสมไว้ที่ส่วนหน้าของกระบอกเพื่อเตรียมสำหรับการฉีดครั้งต่อไป
การฉีดและแรงกดค้างแบบหลายขั้นตอน: ในเครื่องฉีดขึ้นรูปขั้นสูง เพื่อให้เกิดการควบคุมแรงดันและแรงกดค้างไว้ที่แม่นยำยิ่งขึ้น อาจใช้เทคโนโลยีการฉีดแบบหลายขั้นตอนและแรงกดค้างแบบหลายขั้นตอน ในกรณีนี้พฤติกรรมของสกรูหลังการฉีดเสร็จสิ้นอาจมีความซับซ้อนมากขึ้นทั้งการเดินหน้าหรือถอยหลังด้วยความเร็วที่แตกต่างกันในแต่ละขั้นตอน
บทบาทของระบบควบคุม: ระบบควบคุมของเครื่องฉีดพลาสติกมีบทบาทสำคัญในกระบวนการทั้งหมด สามารถปรับความเร็วในการหมุนของสกรู ความเร็วไปข้างหน้า และตำแหน่งถอยตามพารามิเตอร์กระบวนการที่กำหนดไว้ล่วงหน้าและสัญญาณตอบรับแบบเรียลไทม์ เพื่อให้มั่นใจในเสถียรภาพของกระบวนการฉีดขึ้นรูปและคุณภาพของผลิตภัณฑ์