In che modo la geometria della vite influenza il tempo di residenza e la velocità di taglio del materiale nel cilindro?

La geometria della vite gioca un ruolo fondamentale nel determinare sia il tempo di residenza che la velocità di taglio del materiale nel cilindro di una macchina per lo stampaggio a iniezione. Ecco come:

Profondità di volo: la profondità di volo è un aspetto fondamentale della geometria della vite che influenza profondamente la dinamica del flusso di materiale all'interno del cilindro. La distanza tra il diametro esterno della vite e il diametro interno del cilindro determina il volume di materiale che può essere alloggiato lungo il canale della vite. Questo volume incide direttamente sul tempo di permanenza, poiché una maggiore profondità di volo consente di trasportare una maggiore quantità di materiale per giro della vite. Di conseguenza, il materiale trascorre più tempo all'interno della botte, subendo processi come fusione, miscelazione e omogeneizzazione. Tempi di permanenza più lunghi sono particolarmente vantaggiosi per ottenere proprietà uniformi nelle parti stampate finali, poiché facilitano la miscelazione completa di additivi, coloranti o materiali riciclati con la resina di base. Tuttavia, una profondità di volo eccessiva può portare a tempi di residenza prolungati, con il rischio di degrado o surriscaldamento del materiale, soprattutto per i polimeri sensibili al calore.

Passo: Il passo della vite, definito come la distanza tra le eliche adiacenti lungo la sua lunghezza, influenza direttamente lo spostamento del materiale e, di conseguenza, il tempo di residenza. Un passo più lungo si traduce in un maggiore trasporto di materiale per giro della vite, aumentando efficacemente la velocità di produzione e prolungando il tempo di permanenza. Questo tempo di permanenza prolungato offre numerosi vantaggi, tra cui una migliore miscelazione e omogeneizzazione del materiale, che sono fondamentali per ottenere proprietà di fusione e qualità delle parti costanti. Tempi di permanenza più lunghi possono migliorare l'incorporazione di additivi o riempitivi, garantendo una distribuzione uniforme in tutta la massa fusa. Tuttavia, è essenziale considerare i compromessi associati a pendenze più lunghe, come potenziali aumenti del consumo energetico o degrado indotto dal taglio. Al contrario, passi più brevi riducono lo spostamento del materiale per giro, portando a tempi di residenza più brevi. Sebbene ciò possa essere auspicabile per ridurre al minimo l’esposizione del materiale alle alte temperature o ridurre i tempi del ciclo, può anche compromettere la qualità della fusione e l’efficienza della miscelazione.

Rapporto di compressione: il rapporto di compressione della vite, espresso come rapporto tra la profondità della zona di alimentazione e la profondità della zona di dosaggio, influisce profondamente sulla lavorazione del materiale all'interno del cilindro. Un rapporto di compressione più elevato aumenta la pressione e la temperatura del materiale mentre avanza lungo la vite, prolungando di fatto il tempo di permanenza. Questo tempo di permanenza prolungato consente una fusione, miscelazione e omogeneizzazione più estese del materiale, con conseguente miglioramento della qualità della fusione e della consistenza della parte. La pressione elevata favorisce una migliore compattazione e densificazione del fuso, riducendo vuoti o incongruenze nelle parti stampate finali. Tuttavia, rapporti di compressione eccessivi possono portare a un sovraccarico del materiale, causando degrado, scolorimento o consumo energetico eccessivo.

Profondità del canale: La profondità dei canali delle coclee, che si riferisce allo spazio tra i tratti adiacenti, influenza in modo significativo il trasporto del materiale e il tempo di permanenza. I canali più profondi accolgono un volume maggiore di materiale, facilitando un maggiore trasporto del materiale lungo la lunghezza della vite e, di conseguenza, prolungando il tempo di permanenza. Questo tempo di permanenza prolungato consente una miscelazione, miscelazione e trattamento termico più accurato del materiale, con conseguente miglioramento della qualità della fusione e delle prestazioni della parte. I canali più profondi favoriscono un migliore impegno tra la vite e il cilindro, riducendo al minimo le perdite o il bypass del materiale non fuso. Tuttavia, canali eccessivamente profondi possono impedire il trasporto del materiale o aumentare le forze di taglio, portando potenzialmente a problemi di lavorazione o all'usura prematura della vite.

Vite della macchina per iniezione
Injection machine screw