الاختيار الأمثل لمعلمات اللولب: تصميم معالجة البلاستيك لأجهزة الكمبيوتر الشخصية، وPMMA، وPA، وPET، وPVC

عند الخوض في عالم معالجة البلاستيك المعقد، يلعب اختيار معلمات اللولب دورًا محوريًا في تحديد نجاح العملية. دعنا نستكشف الفروق الدقيقة في تحسين معلمات اللولب لخمسة مواد خام متميزة: PC (البولي كربونات)، PMMA (الزجاج العضوي)، PA (نايلون)، PET، PVC.

1. البولي كربونات (PC)

سمات:

طبيعة غير بلورية مع درجة حرارة التزجج من 140 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية ودرجة حرارة انصهار تتراوح من 215 درجة مئوية إلى 225 درجة مئوية.

لزوجة عالية وحساسية لدرجة الحرارة وامتصاص ملحوظ للماء.

اختيار معلمة المسمار:

أ. في ضوء ثباته الحراري الملحوظ واللزوجة العالية، فإن اختيار نسبة L/D أكبر يعزز عملية التلدين. تم دعم هذه التوصية من خلال البيانات التي تشير إلى تحسين كفاءة التلدين مع نسبة عرض إلى ارتفاع أعلى.

ب. التحدي المتمثل في حساب معدل الذوبان يستدعي تكييف نسبة الضغط ε. من خلال الاستفادة من الأدلة التجريبية المتعلقة بقابلية تشغيل الكمبيوتر الشخصي، يُقترح تدرج أعلى، حيث يقع ضمن نطاق 2-3 بالنسبة إلى L2 الأكبر.

ج. إن دمج هيكل الخلط في تصميم اللولب يعالج اللزوجة العالية وامتصاص الماء. تدعم الرؤى المبنية على البيانات الادعاء بأن هذه الإضافة تعزز تفكك الطبقة الصلبة وتساعد في تحويل الماء إلى غاز، مما يخفف من مشكلات المعالجة المحتملة.

د. مع الحفاظ على الاتساق مع البراغي العادية الأخرى من حيث المعلمات مثل e وs وφ وخلوص البرميل، يظل التركيز على اتخاذ القرارات المستندة إلى البيانات أمرًا بالغ الأهمية.

2. الزجاج العضوي (PMMA)

سمات:

درجة حرارة التحول الزجاجي تبلغ 105 درجة مئوية، ودرجة حرارة الانصهار تتجاوز 160 درجة مئوية، ونطاق واسع من درجات حرارة القولبة.

لزوجة عالية وسيولة محدودة وامتصاص واضح للماء.

اختيار معلمة المسمار:

أ. يوصى باستخدام برغي متدرج بنسبة L/D تبلغ 20-22، مع الأخذ في الاعتبار متطلبات الدقة للمنتج النهائي. يتم إثبات هذا التفضيل من خلال البيانات التجريبية التي توضح العلاقة بين تصميم المسمار ودقة المنتج.

ب. يتم تحديد نسبة الضغط ε، التي تقع ضمن النطاق 2.3-2.6، من خلال خصائص المادة. يضمن هذا النهج المبني على البيانات ظروف المعالجة المثالية لـ PMMA.

ج. معالجة طبيعة PMMA المحبة للماء، يتم دعم إضافة هيكل حلقة الخلط في الطرف الأمامي للمسمار من خلال البيانات التي تشير إلى نتائج المعالجة المحسنة، لا سيما من حيث امتصاص الماء.

د. إن محاذاة المعلمات الأخرى مع تصميمات البراغي العالمية تحافظ على التوازن بين معايير الصناعة والمتطلبات الخاصة بالمواد، كما تثبت ذلك بيانات المعالجة التاريخية.

3. نايلون (PA)

سمات:

مواد بلاستيكية بلورية ذات أنواع متنوعة ونطاق نقطة انصهار ضيق، يتمثل في PA66 مع نقطة انصهار تتراوح بين 260 درجة مئوية و265 درجة مئوية.

لزوجة منخفضة وسيولة ممتازة ونقطة انصهار مميزة وامتصاص معتدل للماء.

اختيار معلمة المسمار:

أ. يتم دعم اختيار براغي نوع الطفرة مع نسبة L/D تتراوح بين 18-20 من خلال البيانات التاريخية التي توضح العلاقة بين نوع المسمار وخصائص المواد البلاستيكية البلورية.

ب. يوصى باستخدام نسبة ضغط تتراوح بين 3 و3.5، مقترنة بقيمة h3 محددة، لمنع ارتفاع درجة الحرارة والتحلل، كما يتضح من بيانات الاستقرار الحراري لـ PA.

ج. يتم ضبط الفجوة بين حلقة الفحص والبرميل، بالإضافة إلى المسمار والبرميل، من خلال البيانات التي تشير إلى أن وجود فجوة أصغر هو الأفضل بسبب اللزوجة المنخفضة للسلطة الفلسطينية. يتم دعم النظر في فوهة القفل الذاتي من خلال البيانات التي تشير إلى كفاءة المعالجة المحسنة في سيناريوهات محددة.

د. إن الالتزام بمبادئ تصميم اللولب العالمية للمعلمات الأخرى يضمن اتباع نهج متوازن، ودمج معايير الصناعة مع المتطلبات الخاصة بالمواد بناءً على بيانات المعالجة التاريخية الشاملة.

4. PET (البولي إيثيلين تيريفثاليت)

سمات:

يتميز PET بنقطة انصهار تمتد من 250 درجة مئوية إلى 260 درجة مئوية، ويعرض نطاقًا أوسع من درجات حرارة القولبة، تقريبًا من 255 درجة مئوية إلى 290 درجة مئوية.

يقدم PET المقولب بالنفخ لزوجة عالية، حيث تؤثر درجة الحرارة بشكل كبير على اللزوجة، مما يؤدي إلى استقرار حراري أقل من المثالي.

اختيار معلمة المسمار:

أ. بالنسبة إلى L/D، تعتبر النسبة المثالية بشكل عام هي 20، وتتميز بتوزيع ثلاثي الأجزاء مع L1 عند 50%-55% وL2 عند 20%.

ب. يساعد استخدام البراغي التي تتميز بقص منخفض ونسبة ضغط منخفضة، عادةً حوالي 1.8-2، على تخفيف مشكلات مثل تغير اللون أو العتامة الناتجة عن ارتفاع درجة حرارة القص. لمزيد من معالجة هذه المخاوف، قم بتعيين h3 عند 0.09D.

ج. إن عدم وجود حلقة خلط في الطرف الأمامي للمسمار يخدم غرضًا مزدوجًا: منع ارتفاع درجة الحرارة وتقليل المخاوف المتعلقة بتخزين المواد.

5. PVC (البولي فينيل كلورايد)

سمات:

نظرًا لافتقاره إلى نقطة انصهار مميزة، يلين PVC عند 60 درجة مئوية، ويدخل في حالة لزجة مرنة عند 100 درجة مئوية إلى 150 درجة مئوية، ويذوب تمامًا عند 140 درجة مئوية. وفي الوقت نفسه، يخضع للتحلل، ويطلق غاز حمض الهيدروكلوريك (HCl). ويحدث التحلل السريع عند درجة حرارة 170 درجة مئوية، حيث تكون نقطة التليين محاذية بشكل وثيق مع نقطة التحلل.

يُظهر PVC ثباتًا حراريًا ضعيفًا، حيث تؤدي درجة الحرارة المرتفعة والتعرض لفترة طويلة إلى التحلل وإعاقة السيولة.

اختيار معلمة المسمار:

أ. من الضروري اتخاذ تدابير صارمة للتحكم في درجة الحرارة، مما يستلزم تصميمًا لولبيًا منخفضًا لمنع ارتفاع درجة الحرارة.

ب. تعتبر المواد المقاومة للتآكل للمسمار والبرميل ضرورية بسبب طبيعة PVC المسببة للتآكل.

ج. في عملية التشكيل بالحقن، يعد الحفاظ على رقابة صارمة أمرًا بالغ الأهمية لمعالجة الخصائص المميزة للمادة.

د. تشتمل معلمات اللولب المثالية على L/D ضمن النطاق 16-20، وh3 عند 0.07D، وε يتراوح من 1.6-2، والتوزيع المجزأ لـ L1 عند 40% وL2 عند 40%.

ه. لمنع تراكم المواد، يوصى بحذف حلقة الفحص ودمج رأس مستدق بمقدار 20 درجة -30 درجة، وهو مناسب بشكل خاص للمواد اللاصقة الناعمة. وبدلاً من ذلك، بالنسبة لمتطلبات المنتج المتزايدة، يكون المسمار المنفصل بدون قسم قياس مفيدًا، خاصة بالنسبة للـ PVC الصلب. في مثل هذه الحالات، فإن دمج فتحات مياه التبريد أو الزيت في برغي قسم التغذية، جنبًا إلى جنب مع أخاديد الماء البارد أو الزيت في أسطوانة الماكينة، يضمن التحكم الدقيق في درجة الحرارة ضمن ±2 درجة مئوية. يعمل هذا النهج الدقيق على تحسين كفاءة معالجة PVC في التطبيقات المتنوعة