เหตุใดถังกรวยสกรูจึงลดขยะวัสดุในการผลิต?

ในช่วงเวลาที่อุตสาหกรรมการผลิตกำลังดำเนินการเปลี่ยนแปลงสีเขียวปัญหาของการสูญเสียวัสดุมากถึง 15% -30% ในกระบวนการพลาสติกเช่นการฉีดขึ้นรูปและการอัดขึ้นรูปได้ทำให้ บริษัท ต่างๆวุ่นวายอยู่เสมอ ในช่วงไม่กี่ปีที่ผ่านมาโซลูชันทางเทคนิคที่เรียกว่า ถังกรวยสกรู ได้ดึงดูดความสนใจในสาขาของชิ้นส่วนยานยนต์วัสดุบรรจุภัณฑ์และส่วนประกอบอิเล็กทรอนิกส์ ข้อมูลแสดงให้เห็นว่าสายการผลิตที่ใช้การออกแบบนี้สามารถลดการสูญเสียวัตถุดิบ 8%-12%และปรับปรุงประสิทธิภาพการใช้พลังงานมากกว่า 15% การออกแบบการพัฒนานี้ช่วยให้การประหยัดพลังงานและการปรับปรุงประสิทธิภาพได้อย่างไร

การวิเคราะห์หลัก: ข้อได้เปรียบ "การบีบอัดแบบก้าวหน้า" ของโครงสร้างรูปกรวย
เมื่อเปรียบเทียบกับสกรูแบบขนานแบบดั้งเดิมนวัตกรรมหลักของถังสกรูกรวยอยู่ในโครงสร้างทางเรขาคณิตแบบค่อยเป็นค่อยไป (รูปที่ 1) เส้นผ่านศูนย์กลางของสกรูจะค่อยๆลดลงจากปลายฟีดไปจนถึงปลายคายประจุทำให้เกิดช่องเธรดที่ลดลงอย่างต่อเนื่อง การออกแบบนี้ปรับการจัดการวัสดุในสามขั้นตอน:
การบีบอัดก่อนการบีบอัดที่มีประสิทธิภาพ: ปริมาตรที่ใหญ่กว่าของส่วนฟีดช่วยให้การสูดดมวัตถุดิบเม็ดละเอียดอย่างรวดเร็วในขณะที่ร่องสกรูที่ค่อยเป็นค่อยไปทำให้เกิดแรงดันก้าวหน้าในระหว่างกระบวนการลำเลียงหลีกเลี่ยงการสะสมของวัสดุหรือการไหลย้อนกลับที่เกิดจากแรงดันฉับพลัน
การควบคุมแรงเฉือนที่แม่นยำ: โครงสร้างรูปกรวยทำให้การไล่ระดับอัตราการเฉือนของส่วนหลอมเหลวนุ่มนวลขึ้นและด้วยความทนทานของช่องว่างสกรูที่แม่นยำ (มักจะควบคุมที่ 0.05-0.1 มม.) มันสามารถละลายวัสดุพอลิเมอร์อย่างเต็มที่และป้องกันการย่อยสลายทางความร้อนที่เกิดจากความร้อนสูงเกินไป
เอฟเฟกต์การปิดผนึกแบบไดนามิก: เส้นผ่านศูนย์กลางที่เล็กกว่าของปลายการปลดปล่อยช่วยเพิ่มการปิดผนึกของกระบอกสูบและสกรูลดอัตราการรีดคืนที่หลอมละลายให้น้อยกว่า 0.5%(สกรูขนานมักจะ 2%-5%) ลดวัสดุที่เหลืออยู่อย่างมีนัยสำคัญ
ข้อมูลเชิงประจักษ์: กรณีอุตสาหกรรมการใช้พลังงานและการลดของเสีย
การทดสอบเปรียบเทียบที่ดำเนินการโดย Kraussmaffei ผู้ผลิตอุปกรณ์ฉีดขึ้นรูปเยอรมันในการผลิตกันชน PP ยานยนต์ในปี 2566 แสดงให้เห็นว่าหลังจากใช้ถังสกรูกรวยการสูญเสียวัตถุดิบต่อตันของผลิตภัณฑ์ลดลงจาก 43 กิโลกรัมเป็น 36 กิโลกรัมในขณะที่การใช้พลังงานของหน่วยลดลง 18% นี่เป็นเพราะการเพิ่มประสิทธิภาพสองด้าน:

เวลาที่อยู่อาศัยสั้นลง 22%: อัตราส่วนการบีบอัดของสกรูกรวย (โดยปกติ 3.5-4.5: 1) สูงกว่าสกรูขนาน (2.5-3: 1) ซึ่งเร่งการเปลี่ยนแปลงของวัสดุจากของแข็งเป็นสถานะหลอมเหลวและลดความเสี่ยงของการแตกของโซ่โมเลกุล
ปรับปรุงความสม่ำเสมอของการหลอมละลาย: ผ่านการจำลองโพลีฟลอว์ ANSYS พบว่าค่าเบี่ยงเบนมาตรฐาน (SD) ของอุณหภูมิหลอมเหลวของโครงสร้างรูปกรวยคือ 2.3 ° C ซึ่งดีกว่า 5.1 ° C ของสกรูขนานซึ่งหมายถึงจุดร้อนน้อยลงและข้อบกพร่องของวัสดุเย็น
ส่วนขยายทางเทคนิค: เข้ากันได้กับวัสดุรีไซเคิลและพลาสติกที่ใช้ชีวภาพ
ด้วยความก้าวหน้าของนโยบายเศรษฐกิจแบบวงกลมอุตสาหกรรมการผลิตจึงมีความต้องการการประมวลผลพลาสติกรีไซเคิล (RPET, RPP ฯลฯ ) ลักษณะการปรับพลาสติกอ่อนของกระบอกสกรูกรวย (อุณหภูมิสูงสุดลดลงประมาณ 10-15 ° C) สามารถลดการสลายตัวของความร้อนของสิ่งสกปรกในวัสดุรีไซเคิลดังนั้นเมื่อประมวลผลส่วนผสมที่มีวัสดุรีไซเคิล 30%