Poate butoaiele cu șurub conice să reducă consumul de energie în mașinile de turnare prin injecție?

Odată cu creșterea cererii globale de produse din plastic (o rată anuală de creștere a compusului de peste 5%), modelarea prin injecție ca tehnologie de procesare de bază se confruntă cu provocări severe: datele de la Agenția Internațională pentru Energie arată că mașinile tradiționale de modelare a injecției reprezintă mai mult de 40% din consumul total de energie al industriei de prelucrare a plasticului. Condus de obiectivul „dual carbon”, Butoi de șurub conic Tehnologia declanșează o revoluție industrială a economiei de energie și reducerea consumului cu inovația sa inginerească unică.
Mașinile tradiționale de modelare prin injecție adoptă, în general, un design paralel cu șuruburi, iar rata lor de conversie a energiei lor este de doar 35-45% (conform raportului anual 2022 al Asociației SPE). Principala pierdere de energie este concentrată în:
Generarea de căldură de forfecare ineficientă: canelura cu șuruburi liniare provoacă distribuția inegală a vitezei de forfecare a materialului, necesitând o compensare suplimentară de încălzire
Deșeuri de consum de energie de presiune din spate: Mai mult de 30% din consumul de energie este utilizat pentru a menține stabilitatea presiunii topite
Pierderea ciclului fără sarcină: frecarea ineficientă în stadiul de non-plasticizare reprezintă 18,7%
Șurubul conic a obținut o descoperire majoră prin modificarea treptată a adâncimii canelurii cu șurub (secțiunea de intrare Adâncime-diametru 0,3 → Secțiunea de compresie 0,15) și raportul de compresie al geometriei conice (2,5-3,0: 1). Simulările dinamicii fluidelor la Laboratorul Național Oak Ridge (ORNL) din Statele Unite arată că acest design crește gradientul de presiune de topire a polimerului cu 27%, crește rata de utilizare a căldurii de forfecare la 82%și reduce semnificativ necesitatea încălzirii externe.
Conform datelor de testare reale ale Engel din Germania în 2023, în procesarea aceluiași material PP:
Indicele consumului de energie: Consumul de energie pe unitatea de ieșire a șurubului conic este redus la 0,38kWh/kg (0,51kWh/kg pentru echipamente tradiționale)
Eficiența controlului temperaturii: intervalul de fluctuație a temperaturii topiturii este restrâns la ± 1,5 ℃ (tradițional ± 3,5 ℃)
Sistem de alimentare: sarcina servo -motor este redusă cu 19%, iar costul anual de întreținere este redus cu 32%
Luați fabrica de piese auto cu o producție anuală de 5.000 de tone ca exemplu. După adoptarea sistemului de șuruburi conice:
Economisire anuală de energie: 650.000kWh (echivalent cu reducerea a 420 de tone de emisii CO₂)
Perioada de rambursare a investițiilor: 1,8 ani (echipamentul premium o parte din aceasta este recuperată prin economii de facturi de energie electrică)
Caracteristicile de compresie ale șurubului conic sunt deosebit de potrivite pentru:
Ciclul de procesare a PA66/GF30 este scurtat cu 12%, iar rata de rupere a fibrei de sticlă este redusă la 0,8%
Materiale pe bază de bio: Eficiența de plasticizare a PLA este crescută cu 25%, iar precizia de control al temperaturii degradării atinge ± 0,8 ℃
Sistem de umplere ridicat: uniformitatea de dispersie a HDPE umplută de carbonat de calciu este crescută la 98,2%
Tehnologia brevetată a Japoniei Meiki Manufacturing (JP2023-045678A) combină un șurub dublu-connic cu un element de amestecare dinamic, care crește stabilitatea indicelui de topire a materialelor reciclate pentru PET de 3 ori, conducând direct costul de procesare a materialelor plastice reciclate cu 18%.