1. Att uppnå effektiv fast transport och smältning
Fast transport: Skruvens matningssektion transporterar PPR-pellets (fasta partiklar) som tillförs från behållaren framåt och komprimerar dem gradvis. Skruvens geometriska parametrar (såsom spårdjup och spiralvinkel) bestämmer direkt transporteffektiviteten.
Forcerad smältning: PPR är en kristallin polymer med en distinkt smältpunkt (cirka 140–160 grader). Genom skruvrotation och extern uppvärmning genomgår materialet intensiv skjuvning, friktion och kompression i kompressionszonen, vilket bildar en stabil smälta. Skruvkompressionsförhållandets utformning (förhållandet mellan matarsektionens spårdjup och doseringssektionens spårdjup) är särskilt kritiskt-ett lämpligt kompressionsförhållande (vanligtvis 2,5–3,5 för PPR) säkerställer fullständig och jämn smältning av PPR-pellets, vilket förhindrar bildandet av osmälta "fiskögon" eller kristallina fläckar.
Översatt med DeepL.com (gratisversion)
2. Tillhandahållande av adekvat blandning och homogenisering
PPR-material kräver tillsats av nödvändiga tillsatser (som antioxidanter och färgförråd), och deras molekylviktsfördelning påverkar avsevärt deras prestanda. Skruvdesignen uppnår homogenisering genom följande metoder:
Distributionsblandning: Fördela tillsatser och färgförrådsblandningar jämnt i smältan för att förhindra färgvariationer eller agglomerering av tillsatser.
Dispersiv blandning: Genererar höga skjuvkrafter genom speciella skruvegenskaper (såsom barriärsektioner, stift och blandningselement) för att bryta upp agglomererade tillsatspartiklar och dispergera dem enhetligt, samtidigt som man främjar orienteringen och omarrangemanget av PPR-molekylkedjorna för att förbättra smältstyrkan.
Temperaturhomogenisering: Minimerar temperaturskillnader i smältan i både periferiell och axiell riktning (typiskt kontrollerad inom ±1–2 grader), förhindrar materialnedbrytning orsakad av lokal överhettning eller svårighet att extrudera orsakad av lokal underkylning.
3. Upprättande av stabilt och kontrollerbart smälttryck
Skapa mottryck: Skruvens doseringssektion, genom specifika spårdjup och längder, genererar tillräckligt tryck vid formen (PPR-rörsträngsprutning kräver vanligtvis 15–30 MPa). Detta tryck är nödvändigt för att övervinna motståndet från formen, filtersilen och formen, för att säkerställa att smältan fyller formen tätt och kontinuerligt.
Dämpa tryckfluktuationer: Stabilt tryck är nyckeln för att säkerställa enhetlig rördiameter och väggtjocklek. Hög-skruvkonstruktioner (som delade skruvar och skruvar av BM-typ) kan avsevärt minska tryckpulseringar, vanligtvis hålla fluktuationerna inom ±1 %.
4. Anpassning till de unika reologiska egenskaperna hos PPR-material
PPR-smältan uppvisar skjuvförtunningsbeteende (dvs viskositeten minskar när skjuvhastigheten ökar) och en bred molekylviktsfördelning. Riktade skruvdesigner inkluderar:
Lägre kompressionsförhållande: Lägre än för PE eller PPH, för att förhindra överdriven skjuvning från att orsaka PPR-molekylkedjebrott eller nedbrytning.
Längre smält- och doseringszoner: För att tillgodose PPR:s breda smälttemperaturområde, säkerställa tillräcklig mjukgöring samtidigt som man förhindrar gulning orsakad av långvarig värmeexponering.
Lämplig längd-till-diameterförhållande (L/D): PPR-rörsträngsprutning använder vanligtvis ett L/D-förhållande på 30:1 till 36:1. Ett tillräckligt L/D-förhållande säkerställer strängsprutning vid låg-temperatur (minska inre spänningar) och hög effekt, men ett alltför långt förhållande kan leda till materialförsämring.
5. Balansering av produktion och energiförbrukning
Geometriska dimensioner bestämmer den teoretiska transportkapaciteten: parametrar som skruvspårdjup, stigning och rotdiameter bestämmer tillsammans den smälta volymen som kan transporteras per tidsenhet. Djupa spår ökar uteffekten men offrar blandningseffektiviteten; grunda spår har motsatt effekt.
Optimering av effekteffektivitet: En utmärkt skruvdesign säkerställer att, samtidigt som plasteringskvaliteten bibehålls, en större andel av motorns ingående energi omvandlas till materialets inre energi och tryckenergi, snarare än att slösas bort på ineffektiv friktion eller återflöde. Vanligtvis kan högeffektiva skruvar minska energiförbrukningen med 15–25 %.