Структура винта напрямую влияет на степень этих эффектов. Обычные конструкции шнеков для литья под давлением включают шнеки разъемного-типа, барьерного-типа и потокоотклоняющие-шнеки, предназначенные для улучшения качества пластификации. Ствол представляет собой круглую трубку с выпускным отверстием посередине. В процессе пластификации движущей силой движения вперед и смешивания является относительное вращение шнека и цилиндра.
В зависимости от различных форм пластика в винтовом канале шнек обычно делится на три секции: секцию транспортировки твердых материалов (также называемую секцией подачи), секцию плавления (также называемую секцией сжатия) и секцию гомогенизации (также называемую секцией дозирования).
(1) Основные принципы пластифицирующего формования
Пластик непрерывно движется вперед благодаря транспортирующему действию вращающегося шнека. Во время этого движения пластик подвергается комбинированному воздействию нагрева ствола, тепла трения винта и тепла сдвига, постепенно размягчаясь и, наконец, превращаясь в расплав (т.е. в вязкотекучее расплавленное состояние). Расплав подается к головке шнека и хранится в передней части цилиндра (т.е. в зоне хранения) с помощью вращающегося шнека. Расплав в зоне хранения имеет определенное давление, которое действует на шнек, толкая его назад. Возможность отступления винта и скорость его отступления зависят от величины различных сопротивлений, которые он должен преодолеть (таких как сопротивление трения, сопротивление обратному току рабочего масла в цилиндре впрыска, т. е. противодавление цилиндра впрыска, также известное как противодавление винта и т. д.). Поскольку инжекторный шнек при вращении также совершает обратное линейное движение, процесс пластификации становится более сложным. В настоящее время не существует зрелой теории, описывающей этот процесс, и многие структурные конструкции основаны на опыте.
(2) Основная терминология винтовой конструкции и связанные с ней функции
Секция подачи: Секция подачи состоит из зоны подачи (также известной как зона охлаждающего бункера), зоны транспортировки твердых материалов и переходной зоны задержки. Его основная функция – уплотнение и транспортировка пластика. Рабочий процесс этой секции выглядит следующим образом: после того, как пластик поступает в шнек из загрузочного бункера, он транспортируется и уплотняется вперед за счет трения между внутренней стенкой цилиндра и поверхностью шнека под действием вращающегося шнека. Обычно в секции подачи пластик подается в твердом состоянии.
Согласно экспериментальным наблюдениям, обычно ближе к концу секции подачи из-за сильного тепла трения пластик, контактирующий с внутренней стенкой бочки, достигает температуры вязкого течения и начинает плавиться, в результате чего образуется переходная зона.
(3) Секция сжатия
Функция этой секции заключается в дальнейшем уплотнении и пластификации пластика, нагнетании воздуха, окружающего пластик, обратно в порт подачи для выгрузки, а также в улучшении теплопроводности пластика. Винтовой канал на этом участке должен быть компрессионного типа. Рабочий процесс выглядит следующим образом: когда пластик поступает в секцию плавления из секции подачи, поскольку пластик продолжает транспортироваться вперед, и из-за постепенного обмеления винтовой канавки, а также заграждающего эффекта фильтрующей сетки, отводной пластины и головки, пластик постепенно образует высокое давление и далее уплотняется. Одновременно материал подвергается внешнему нагреву из цилиндра и интенсивному перемешиванию, перемешиванию и сдвигу между шнеком и цилиндром, в результате чего температура пластика постоянно повышается. Количество расплавленного пластика (называемого жидкой фазой или расплавленной ванной) постоянно увеличивается, в то время как количество нерасплавленного твердого пластика (называемого твердой фазой или твердым слоем) постоянно уменьшается. В конце участка плавления весь или большая часть пластика плавится и переходит в вязкотекучее состояние.
