من بين جميع المكونات الأساسية لآلة التشكيل بالحقن، يعد المسمار هو العنصر الحاسم الذي يحدد فعالية التلدين، وجودة المنتج المصبوب، وعمر خدمة الآلة نفسها. يركز العديد من الأشخاص فقط على حمولة الماكينة أو قوة التثبيت بينما يتجاهلون اختيار المسمار؛ وبالتالي، فإنها تواجه مجموعة من المشكلات مثل علامات التدفق، والحرق، وتدهور المواد، وتغيرات اللون، والتلدين غير المتساوي، وركود إنتاج الإنتاج. في الواقع، بينما يحدد القالب الشكل الخارجي للمنتج، فإن المسمار يتحكم في خصائص المادة البلاستيكية نفسها. معالجة المواد الخام المختلفة أو تصنيع أنواع مختلفة من المنتجات تتطلب استخدام المسمار المتخصص المناسب؛ وبالتالي، فإن الاختيار الصحيح للمسمار هو شرط أساسي لضمان إنتاج مستقر لقولبة الحقن.
باعتباره المكون الأساسي لوحدة الحقن في آلة التشكيل بالحقن، يؤدي اللولب في المقام الأول وظائف نقل البلاستيك والتسخين والقص-وصهر المواد وقياس وتجميع المنصهر وحقن البلاستيك المنصهر تحت ضغط عالٍ. بعد دخول الكريات البلاستيكية إلى البرميل من القادوس، يتم إذابتها بشكل موحد من الحالة الصلبة إلى سائل من خلال التأثيرات المجمعة للدفع الدوراني للمسمار، والتسخين من الجدار الخارجي للبرميل، وحرارة القص الناتجة عن المسمار نفسه. يؤثر قطر المسمار والطول-إلى-نسبة القطر وعمق الطيران وصلابة المادة ومعالجة السطح وهيكل النقل المصهور-بشكل مباشر على كفاءة التلدين وتجانس الذوبان والثبات الحراري للمادة-فضلًا عن قابلية التعرض لمشاكل مثل التحلل الحراري، والكربنة، وتراكم الكربون، والخطوط السوداء.
عند اختيار المسمار للإنتاج اليومي العام، فإن الخطوة الأولى هي التمييز بين خصائص المواد الخام. بالنسبة للمواد البلاستيكية ذات الأغراض العامة-المشتركة-مثل PP وPE وPS-التي تتميز بقابلية سيولة ممتازة ونقاط انصهار منخفضة وثبات حراري قوي، فإن المسمار اللولبي القياسي للأغراض العامة- يكون كافيًا لتلبية متطلبات الإنتاج. تضمن هذه البراغي تلدينًا سلسًا وتوفر نافذة معالجة واسعة، مما يجعلها مناسبة للغالبية العظمى من الضروريات اليومية والسلال وتجهيزات الأنابيب والمنتجات البلاستيكية العادية. ومن ناحية أخرى، يتم تصنيف ABS باعتباره بلاستيكًا هندسيًا-من الدرجة المتوسطة؛ ويتميز بنطاق درجة حرارة قولبة معتدل وتآكل منخفض، مما يعني أنه يمكن أيضًا معالجته باستخدام برغي للأغراض العامة-. ومع ذلك، بالنسبة لعمليات الإنتاج-على المدى الطويل وبكميات كبيرة-، فمن المستحسن اختيار برغي محدث ومقاوم للتآكل-لتقليل توليد شوائب مسحوق البلاستيك الناتجة عن التآكل.
عند معالجة المواد البلاستيكية الهندسية والبوليمرات المتخصصة-مثل PC، وPA (النايلون)، وPOM، وPMMA، وPVC-يتطلب اختيار المسمار المناسب متطلبات صارمة. يتميز الكمبيوتر الشخصي بشفافية عالية، ولزوجة عالية، وصعوبة متأصلة في التلدين؛ علاوة على ذلك، فإنه لا يمكنه تحمل التعرض لفترات طويلة لدرجات الحرارة المرتفعة داخل البرميل. وبالتالي، فإنه يتطلب لولبًا متخصصًا يتميز بنسبة ضغط عالية، وقدرات قص عالية، وسطح مصقول للغاية لضمان ذوبان موحد وشفاف، وبالتالي منع العيوب مثل الخطوط الفضية، وعلامات التدفق، والبقع السوداء، وعدم كفاية الوضوح. النايلون (PA) شديد الرطوبة، ويظهر تغيرات كبيرة في سلوك التدفق عند الذوبان؛ كما أنها تفرض متطلبات عالية للغاية على مقاومة تآكل البراغي، وبالتالي تتطلب لولبًا مصممًا لمقاومة التآكل والتآكل. إن مادة PVC عبارة عن بلاستيك حساس للحرارة-يتحلل بسهولة عند درجات الحرارة المرتفعة، مما يؤدي إلى توليد غازات مسببة للتآكل. لذلك، من الضروري استخدام براغي وبراميل متخصصة مقاومة للتآكل- لمنع تدهور المعدات، مع الحفاظ في نفس الوقت على التحكم الصارم في الحرارة الناجمة عن القص- لتجنب تحلل البلاستيك وتغير لونه.
ثانياً، يجب اختيار قطر اللولب على أساس حجم إنتاج المنتج ووزن اللقطة المطلوب. يؤدي قطر المسمار الأكبر إلى حجم أكبر-لطلقة واحدة ومعدل تلدين وتفريغ أسرع، مما يجعله مناسبًا للمنتجات الكبيرة، والأجزاء السميكة-الجدران، والإنتاج-الكبير الحجم والسريع-. وعلى العكس من ذلك، يوفر قطر المسمار الأصغر دقة قياس أعلى، مما يجعله مثاليًا للمكونات الصغيرة الدقيقة والأجزاء ذات الجدران الرقيقة-والملحقات الإلكترونية عالية الدقة-. تنص المبادئ التوجيهية العامة للصناعة على أن الوزن الإجمالي للمنتج النهائي يجب أن يقع ضمن نطاق 20% إلى 75% من قدرة الحقن النظرية للمسمار؛ يؤدي استخدام وزن الطلقة الصغير جدًا إلى بقاء البلاستيك في البرميل لفترات طويلة، مما يؤدي إلى الحرق أو الاصفرار أو التحلل، في حين أن استخدام وزن الطلقة الكبير جدًا يؤدي إلى تلدين غير كافٍ وضعف تعبئة القالب وعيوب المنتج مثل اللقطات القصيرة أو الانكماش.
تعد نسبة طول المسمار-إلى-القطر (L/D) عاملاً مهمًا آخر في عملية الاختيار. تؤدي نسبة L/D الأعلى إلى مسار نقل أطول للبلاستيك داخل البرميل، مما يسهل التسخين والذوبان بشكل أكثر شمولاً، فضلاً عن كفاءة الخلط الفائقة؛ وهذا يجعلها مثالية لمعالجة المواد البلاستيكية المعدلة، والبلاستيك المقوى بالألياف الزجاجية-والبلاستيك المقوى، والمنتجات التي تتطلب مزج الألوان الرئيسية. وعلى العكس من ذلك، يوفر اللولب الذي يحتوي على نسبة L/D أقل سرعات تلدين أسرع وأوقات بقاء أقصر، مما يجعله مناسبًا للمواد البلاستيكية الحساسة للحرارة-من خلال تقليل مخاطر التدهور الناتج عن درجات الحرارة العالية-. في حين أن نسب L/D القياسية الموجودة في الآلات ذات الأغراض العامة-ملائمة تمامًا للمنتجات البلاستيكية الاستهلاكية النموذجية، فإن معالجة المواد المعدلة-الألياف الزجاجية-المعدلة أو المنتجات التي تتطلب خلطًا مكثفًا تتطلب ترقية إلى برغي متخصص بنسبة L/D أعلى.
فيما يتعلق بتركيب المواد ومقاومة التآكل، تعتبر براغي النتريد القياسية مناسبة لمعالجة المواد البلاستيكية النقية-تحديدًا تلك التي لا تحتوي على أي إضافات أو ألياف زجاجية. ومع ذلك، عند إنتاج -ألياف-الزجاج المقوى PA، أو البولي بروبلين المقوى-الألياف الزجاجية، أو البلاستيك المعدل المملوء بالمعادن-، فإن الصلابة الشديدة للألياف الزجاجية الداخلية تسبب تآكلًا سريعًا للرحلات اللولبية. يؤدي هذا إلى زيادة الخلوص، والحقن غير المستقر، والتدفق العكسي للمواد الداخلية، وانحرافات كبيرة في الأبعاد في المنتجات النهائية. وبالتالي، من الضروري اختيار مجموعة المسمار والبرميل ثنائية المعدن. تتميز هذه التجميعات بالصلابة الشاملة الفائقة بالإضافة إلى المقاومة المحسنة لكل من التآكل والتآكل، وبالتالي إطالة عمر الخدمة بشكل كبير وتقليل تكاليف الإنتاج المرتبطة باستبدال المكونات بشكل متكرر.
علاوة على ذلك، يجب تحديد هيكل تلدين المسمار والحلقة غير الراجعة-المصاحبة وفوهة الحقن كنظام متماسك ومتكامل. فقط عندما تكون مكونات التلدين مطابقة تمامًا لمواصفات اللولب، يمكن ضمان قياس الحقن بدقة، ومنع التدفق العكسي للانصهار، وتثبيت ضغط الإمساك، وتقليل التقلبات في وزن المنتج. تواجه العديد من منشآت التصنيع في كثير من الأحيان مشكلات مثل وزن المنتج غير المنتظم، والانكماش غير المتسق، وتكوين الفلاش غير المتوقع. بصرف النظر عن المشكلات المحتملة المتعلقة بمعلمات ضبط الماكينة، تنبع الأسباب الجذرية لهذه المشكلات عادةً من عدم تطابق المسمار، أو التآكل المفرط الذي يتجاوز حدود التسامح، أو الاختيار غير المناسب للمكونات.
باختصار، لا ينبغي أبدًا التعامل مع اختيار برغي آلة القولبة بالحقن على أنه مجرد اختيار جزء قياسي عام وجاهز-من-الرف. بدلاً من ذلك، تحدد المادة الخام نوع المسمار؛ وزن المنتج يحدد قطر المسمار. تحدد متطلبات الإنتاج نسبة الطول-إلى-القطر؛ ويحدد وجود مواد الحشو أو المعدلات درجة المادة المطلوبة. فقط عندما تقوم الشركة المصنعة للمعدات الأصلية بتخصيص المسمار-استنادًا إلى المواد الخام المحددة للعميل، وأبعاد المنتج، ومتطلبات حجم الإنتاج، وما إذا كان تعزيز الألياف متضمنًا-، يمكن للنظام تحقيق تلدين موحد، وتفريغ مستقر، ومعدل إنتاج مرتفع، كل ذلك مع الحفاظ على كفاءة الطاقة-. علاوة على ذلك، فإن هذا النهج المخصص يقلل من أعطال المعدات ويقلل{10}من تكاليف الصيانة على المدى الطويل، وهو بمثابة الشرط الأساسي لآلة القولبة بالحقن لتقديم أفضل أداء على الإطلاق.
