Van alle kerncomponenten van een spuitgietmachine is de schroef het kritische element dat de effectiviteit van de weekmaker, de kwaliteit van het gegoten product en de levensduur van de machine zelf bepaalt. Veel mensen concentreren zich uitsluitend op het tonnage of de klemkracht van de machine, terwijl ze de keuze van de schroef over het hoofd zien; als gevolg daarvan worden ze geconfronteerd met een groot aantal problemen, zoals vloeisporen, verschroeiing, materiaaldegradatie, kleurvariaties, ongelijkmatige weekmaking en stagnerende productie-output. Terwijl de mal de uitwendige vorm van het product bepaalt, bepaalt de schroef in werkelijkheid de eigenschappen van het plastic materiaal zelf. Het verwerken van verschillende grondstoffen of het vervaardigen van verschillende soorten producten vereist het gebruik van een overeenkomstige gespecialiseerde schroef; de juiste keuze van de schroef is dus een fundamentele voorwaarde voor het garanderen van een stabiele spuitgietproductie.
Als kerncomponent van de injectie-eenheid van een spuitgietmachine vervult de schroef voornamelijk de functies van het transporteren van plastic, het verwarmen en afschuiven-het smelten van het materiaal, het doseren en accumuleren van de smelt, en het injecteren van het gesmolten plastic onder hoge druk. Nadat plastic pellets vanuit de trechter het vat binnenkomen, worden ze gelijkmatig gesmolten van een vaste toestand naar een vloeistof door de gecombineerde effecten van de roterende voortstuwing van de schroef, verwarming door de buitenwand van het vat en de schuifwarmte die door de schroef zelf wordt gegenereerd. De diameter van de schroef, de lengte-tot-diameterverhouding, vluchtdiepte, materiaalhardheid, oppervlaktebehandeling en smelt-transporterende structuur hebben rechtstreeks invloed op de plasticiseringsefficiëntie, smeltuniformiteit en de thermische stabiliteit van het materiaal-evenals de gevoeligheid voor problemen zoals thermische ontleding, carbonisatie, koolstofophoping en zwarte strepen.
Bij het selecteren van een schroef voor algemene dagelijkse productie is de eerste stap het onderscheiden van de eigenschappen van de grondstoffen. Voor gangbare kunststoffen-voor algemeen gebruik-zoals PP, PE en PS-die uitstekende vloeibaarheid, lage smeltpunten en sterke thermische stabiliteit vertonen, is een standaardschroef voor algemeen-gebruik voldoende om aan de productievereisten te voldoen. Dergelijke schroeven zorgen voor een soepele weekmaking en bieden een breed verwerkingsvenster, waardoor ze geschikt zijn voor de overgrote meerderheid van de dagelijkse benodigdheden, manden, pijpfittingen en gewone plastic producten. ABS daarentegen wordt geclassificeerd als technisch plastic van gemiddelde-kwaliteit; het beschikt over een gematigd vormtemperatuurbereik en een lage corrosiviteit, wat betekent dat het ook kan worden verwerkt met een schroef voor algemene- doeleinden. Voor lange-productieruns met grote-volumes is het echter raadzaam om te kiezen voor een verbeterde, slijtvaste schroef-om de vorming van onzuiverheden in plastic poeder als gevolg van slijtage tot een minimum te beperken.
Bij het verwerken van technische kunststoffen en speciale polymeren-zoals PC, PA (Nylon), POM, PMMA en PVC- brengt de selectie van de juiste schroef strenge eisen met zich mee. PC wordt gekenmerkt door hoge transparantie, hoge viscositeit en inherente problemen bij plastificering; bovendien is het niet bestand tegen langdurige blootstelling aan hoge temperaturen in het vat. Bijgevolg is er een gespecialiseerde schroef nodig met een hoge compressieverhouding, hoge afschuifmogelijkheden en een hooggepolijste oppervlakteafwerking om een uniforme en transparante smelt te garanderen, waardoor defecten zoals zilveren strepen, vloeisporen, zwarte vlekken en onvoldoende helderheid worden voorkomen. Nylon (PA) is zeer hygroscopisch en vertoont bij het smelten aanzienlijke veranderingen in het vloeigedrag; het stelt ook extreem hoge eisen aan de slijtvastheid van de schroef, waardoor een schroef nodig is die is ontworpen om zowel corrosie als slijtage te weerstaan. PVC is een warmte-gevoelig plastic dat bij hoge temperaturen gemakkelijk ontleedt, waarbij corrosieve gassen ontstaan. Daarom is het absoluut noodzakelijk om gespecialiseerde corrosie-bestendige schroeven en vaten te gebruiken om degradatie van apparatuur te voorkomen, terwijl tegelijkertijd strikte controle wordt gehouden over door schuifkracht-geïnduceerde hitte om afbraak en verkleuring van plastic te voorkomen.
Ten tweede moet de schroefdiameter worden gekozen op basis van het productievolume van het product en het vereiste schotgewicht. Een grotere schroefdiameter resulteert in een groter enkel-schotvolume en een snellere weekmakings- en afvoersnelheid, waardoor deze geschikt is voor grote producten, dik-wandige onderdelen en productie met hoog- volume en hoge- snelheid. Omgekeerd biedt een kleinere schroefdiameter een hogere meetprecisie, waardoor deze ideaal is voor kleine precisiecomponenten, dun-wandige onderdelen en elektronische accessoires met hoge- nauwkeurigheid. Een algemene industriële richtlijn schrijft voor dat het totale gewicht van het eindproduct binnen het bereik van 20% tot 75% van de theoretische injectiecapaciteit van de schroef moet vallen; Het gebruik van een te klein schotgewicht zorgt ervoor dat het plastic gedurende langere perioden in het vat blijft zitten, wat leidt tot verschroeiing, vergeling of ontbinding, terwijl het gebruik van een te groot schotgewicht resulteert in onvoldoende weekmaking, zwakke vormvulling en productdefecten zoals zoals korte schoten of krimp.
De verhouding van de lengte-tot-diameter (L/D) van de schroef is een andere kritische factor in het selectieproces. Een hogere L/D-verhouding resulteert in een langer transporttraject voor het plastic in het vat, waardoor grondiger verwarmen en smelten mogelijk wordt, evenals een superieure mengefficiëntie; dit maakt het ideaal voor de verwerking van gemodificeerde kunststoffen, met glasvezel-vezel-versterkte kunststoffen en producten waarvoor masterbatch-menging in kleuren vereist is. Omgekeerd biedt een schroef met een lagere L/D-verhouding snellere weekmakingssnelheden en kortere verblijftijden, waardoor deze geschikt is voor warmte-gevoelige kunststoffen door het risico op hoge- temperatuurdegradatie te minimaliseren. Hoewel de standaard L/D-verhoudingen op machines voor algemene{9}} doeleinden volledig toereikend zijn voor typische plastic consumentenproducten, vereist de verwerking van met glasvezel-vezel-glasvezelversterkte gemodificeerde materialen of producten die intensief mengen vereisen een upgrade naar een gespecialiseerde schroef met een hogere L/D-verhouding.
Wat betreft materiaalsamenstelling en slijtvastheid zijn standaard genitreerde schroeven geschikt voor de verwerking van zuivere kunststoffen-met name die welke geen additieven of glasvezels bevatten. Bij de productie van glasvezel-glasversterkt PA, glasvezel-glas-vezelversterkt PP of mineraal-gevulde gemodificeerde kunststoffen, veroorzaakt de extreme hardheid van de interne glasvezels echter een snelle slijtage van de schroefvleugels. Dit leidt tot een grotere speling, onstabiele injectie, interne terugstroming van materiaal en aanzienlijke maatafwijkingen in de eindproducten. Daarom is het absoluut noodzakelijk om een bimetaalschroef- en cilindersamenstel te kiezen. Dergelijke assemblages kenmerken zich door een superieure algehele hardheid en een verbeterde weerstand tegen zowel slijtage als corrosie, waardoor de levensduur aanzienlijk wordt verlengd en de productiekosten die gepaard gaan met frequente vervanging van componenten worden verlaagd.
Bovendien moeten de weekmakende structuur van de schroef, de bijbehorende terugslagring en het injectiemondstuk worden gekozen als een samenhangend, geïntegreerd systeem. Alleen als de weekmakende componenten precies zijn afgestemd op de schroefspecificaties, kan een nauwkeurige injectiedosering worden gegarandeerd, wordt terugvloeiing van de smelt voorkomen, wordt de houddruk gestabiliseerd en worden schommelingen in het productgewicht geminimaliseerd. Veel productiefaciliteiten worden regelmatig geconfronteerd met problemen zoals een onregelmatig productgewicht, inconsistente krimp en onvoorspelbare flitsvorming. Afgezien van mogelijke problemen met de afstelparameters van de machine, komen de hoofdoorzaken van deze problemen doorgaans voort uit een verkeerde combinatie van de schroef, overmatige slijtage die de tolerantielimieten overschrijdt, of een ongepaste selectie van componenten.
Samenvattend mag de selectie van een schroef voor een spuitgietmachine nooit worden beschouwd als een kwestie van simpelweg kiezen voor een generiek, kant-en-klaar- standaardonderdeel. In plaats daarvan dicteert de grondstof het type schroef; het productgewicht bepaalt de schroefdiameter; productievereisten definiëren de verhouding tussen lengte- en- diameter; en de aanwezigheid van vulstoffen of modificatoren bepaalt de vereiste materiaalkwaliteit. Alleen wanneer de fabrikant van de originele apparatuur de schroef aanpast-op basis van de specifieke grondstoffen, productafmetingen, productievolume-eisen van de klant en of er sprake is van vezelversterking-kan het systeem een uniforme weekmaking, stabiele ontlading en een hoog rendement bereiken, terwijl het tegelijkertijd energie-efficiënt blijft. Bovendien minimaliseert deze op maat gemaakte aanpak storingen in de apparatuur en verlaagt de onderhoudskosten op de lange termijn, wat de fundamentele voorwaarde is voor een spuitgietmachine om absoluut de beste prestaties te leveren.
