Os barris de parafusos cônicos podem reduzir o consumo de energia nas máquinas de moldagem por injeção?

Com o aumento da demanda global por produtos plásticos (taxa de crescimento composto anual acima de 5%), a moldagem por injeção como uma tecnologia de processamento principal está enfrentando desafios graves: dados da Agência Internacional de Energia mostram que as máquinas de moldagem de injeção tradicionais representam mais de 40% do consumo total de energia da indústria de processamento plástico. Impulsionado pela meta "dupla carbono", Barril de parafuso cônico A tecnologia está desencadeando uma revolução industrial da redução de economia de energia e consumo com sua inovação de engenharia única.
As máquinas tradicionais de moldagem por injeção geralmente adotam o projeto do parafuso paralelo, e sua taxa de conversão de energia é de apenas 35-45% (de acordo com o relatório anual de 2022 da Associação SPE). A principal perda de energia está concentrada em:
Geração de calor de cisalhamento ineficaz: a ranhura do parafuso linear causa distribuição desigual da taxa de cisalhamento do material, exigindo compensação de aquecimento adicional
Resíduos de consumo de energia da pressão nas costas: Mais de 30% do consumo de energia é usado para manter a estabilidade da pressão por fusão
Perda do ciclo sem carga: atrito ineficaz no estágio de não plástico é responsável por 18,7%
O parafuso cônico alcançou uma grande inovação através da mudança gradual da profundidade da ranhura do parafuso (razão de profundidade de seção de entrada de diâmetro 0,3 → Seção de compressão 0.15) e taxa de compressão da geometria cônica (2,5-3,0: 1). As simulações de dinâmica de fluidos no Laboratório Nacional de Oak Ridge (ORNL) nos Estados Unidos mostram que esse projeto aumenta o gradiente de pressão de derretimento do polímero em 27%, aumenta a taxa de utilização de calor de cisalhamento para 82%e reduz significativamente a necessidade de aquecimento externo.
De acordo com os dados reais de teste da Engel na Alemanha em 2023, no processamento do mesmo material de PP:
Índice de consumo de energia: O consumo de energia por unidade de saída do parafuso cônico é reduzido para 0,38kwh/kg (0,51kwh/kg para equipamentos tradicionais)
Eficiência de controle de temperatura: A faixa de flutuação da temperatura do fusão é reduzida para ± 1,5 ℃ (tradicional ± 3,5 ℃)
Sistema de energia: a carga do motor servo é reduzida em 19%e o custo anual de manutenção é reduzido em 32%
Pegue a fábrica de peças automotivas com uma produção anual de 5.000 toneladas como exemplo. Depois de adotar o sistema de parafuso cônico:
Economia anual de energia: 650.000kWh (equivalente à redução de 420 toneladas de emissões de co₂)
Período de retorno de investimento: 1,8 anos (parte do prêmio do equipamento é recuperado através da economia de conta de eletricidade)
As características de compressão do parafuso cônico são particularmente adequadas para:
PLÁSTICOS DE ENGENHARIA: O ciclo de processamento PA66/GF30 é reduzido em 12%e a taxa de quebra de fibra de vidro é reduzida para 0,8%
Materiais Biológicos: A eficiência da plastificação do PLA é aumentada em 25%e a precisão do controle da temperatura de degradação atinge ± 0,8 ℃
Sistema de enchimento alto: a uniformidade de dispersão de 40% de HDPE cheia de carbonato de cálcio é aumentada para 98,2%
A tecnologia patenteada da Japan Meiki Manufacturing (JP2023-045678a) combina um parafuso duplo-cônico com um elemento de mistura dinâmica, que aumenta a estabilidade do índice de fusão dos materiais reciclados por animais de estimação em 3 vezes, impulsionando diretamente o custo do processamento de plásticos reciclados em 18%.