اهمیت نوع مارپیچ در تزریق بهینه پلاستیک

انتخاب درست مارپیچ می تواند بر روی بهبود سیکل تزریق، کیفیت ذوب مواد، اختلاط مناسب رنگ و ... تاثیرگذار باشد. دانش مواد پلیمری و ساختار مارپیچ در انتخاب درست مارپیچ بسیار مهم هستند.

مارپیچ های تزریق پلاستیک همه کاره (General purpose) دارای سه قسمت هستند:

• بارگیری (Feed): اغلب 50 درصد طول سیلندر را تشکیل می دهد. وظیفه این قسمت انتقال مواد از قیف، مخلوط و نرم کردن و حرکت دادن آن به قسمت انتقالی است. عمق شیارها بیشترین مقدار و ثابت است.
• انتقالی یا تراکم (Transition/compression): معمولا 25 درصد از طول مارپیچ است. در این قسمت مواد به طور یکنواخت ذوب، مخلوط و متراکم میشود. عمق شیارها به تدریج کاهش می یابد.
• سنجش (Metering) : این قسمت هم معمولا 25 درصد از طول مارپیچ است. این قسمت مواد ذوب شده را تزریق میکند و فشار برگشتی (backpressure) را اعمال میکند.

ترموپلاستیک ها به دو دسته آمورف و کریستالی تقسیم بندی می شوند. میزان کریستالی بودن ترموپلاستیک بر روی نحوه ذوب شدن آنها تاثیر گذار است. پلیمر های آمورف نظیر ABS, PC, PS همانند کره به تدریج ذوب میشوند و فاقد نقطه ذوب مشخص هستند در حالیکه پلیمرهای کریستالی مانند PP, PE, PA همانند یخ ذوب میشوند و با رسیدن به نقطه ذوب بلافاصله ذوب می شوند.

پلیمر های آمورف در صورت اعمال ناگهانی حرارت بالا به جای ذوب شدن سریع، تمایل شدیدی به تخریب دارند.
به دلیل اینکه پلیمر های آمورف می بایست به تدریج ذوب شوند، نیاز به طراحی مارپیچی خاص با قسمت انتقالی بلندتر و عمیق تر و همچنین نسبت تراکم کمتر است. این نوع مارپیچ به حفاظت از مواد در برابر سوختگی یا تخریب کمک میکند.
بالعکس برای مواد با کریستالینیته بالا میبایست از مارپیچی با قسمت انتقالی کوتاه و نسبت تراکم بیشتر استفاده نمود.

 متغیرهای مارپیچ دستگاه تزریق پلاستیک

1.    نسبت طول به قطر L/D Ratio
بیشتر بودن L/D Ratio امکان تولید حرارت برشی یکنواخت را در پلاستیک بدون تخریب فراهم میکند. همچنین باعث اختلاط بهتر و یکنواختی مذاب می گردد.

2.    پروفایل مارپیچ
نسبت طول قسمت های مختلف مارپیچ با توجه به نوع مواد (کریستالی یا آمورف) بر روی ذوب شدن آن تاثیر گذار خواهد بود. برای مثال برای تزریق پلی کربنات باید از مارپیچ با قسمت انتقالی بلندتر استفاده کرد.


3.    نسبت تراکم Compression ratio
نسبت عمق شیار در قسمت بارگیری به عمق شیار در قسمت سنجش نسبت تراکم گفته می شود. بالا بودن  نسبت تراکم موجب افزایش حرارت برشی و توزیع غیریکنواخت حرارت میشود.

با توجه به نوع مواد پلیمری و انتخاب مارپیچ مناسب میتوان با بهینه ترین شرایط ممکن قطعات پلاستیکی را تولید نمود.