A kúpos csavarhordók csökkenthetik -e az energiafogyasztást a fröccsöntő gépekben?

A műanyag termékek iránti globális kereslet növekedésével (az éves összetett növekedési ütem 5%), a fröccsöntés mint alapvető feldolgozási technológiák súlyos kihívásokkal szembesülnek: a Nemzetközi Energiaügynökség adatai azt mutatják, hogy a hagyományos fröccsöntőgépek a műanyag feldolgozóipar teljes energiafogyasztásának több mint 40% -át teszik ki. A "kettős szén" cél által vezérelt, Kúpos csavarhordó A technológia egyedi mérnöki innovációval váltja ki az energiatakarékosság és a fogyasztás csökkentésének ipari forradalmát.
A hagyományos fröccsöntőgépek általában párhuzamos csavar kialakítását fogadják el, és energiakonverziós arányuk csak 35-45% (az SPE Szövetség 2022 éves jelentése szerint). A fő energiaveszteség koncentrálódik:
Hatástalan nyíróhőgenerálás: A lineáris csavarhorony az anyag nyírási sebességének egyenetlen eloszlását okozza, további fűtési kompenzációt igényel
Visszanyomás energiafogyasztási hulladék: Az energiafogyasztás több mint 30% -át használják az olvadéknyomás stabilitásának fenntartására
No-terhelési ciklusveszteség: A nem-műanyag stádiumban nem hatékony súrlódás 18,7% -ot tesz ki
A kúpos csavar jelentős áttörést ért el a csavarhorony mélységének fokozatos megváltozásán (a belépési szakasz mélység / átmérője aránya 0,3 → 0,15 kompressziós szakasz) és a kúpos geometriai kompressziós arány (2,5-3,0: 1). A folyadékdinamikai szimulációk az Oak Ridge Nemzeti Laboratóriumban (ORNL) az Egyesült Államokban azt mutatják, hogy ez a kialakítás 27%-kal növeli a polimer olvadéknyomás -gradienst, növeli a nyíróhő -felhasználási sebességet 82%-ra, és jelentősen csökkenti a külső fűtés szükségességét.
A Németországban 2023 -ban az Engel tényleges tesztadatai szerint ugyanazon PP anyag feldolgozásakor:
Energiafogyasztási index: A kúpos csavar kimenetenkénti energiafogyasztása 0,38kWh/kg -ra csökken (0,51kWh/kg a hagyományos berendezéseknél)
Hőmérséklet -szabályozási hatékonyság: Az olvadékhőmérsékleti ingadozási tartomány ± 1,5 ℃ -re szűkítve van (hagyományos ± 3,5 ℃)
Teljesítményrendszer: A szervo motor terhelése 19%-kal, az éves karbantartási költség pedig 32%-kal csökken
Vegyük példaként az autóalkatrészgyárat 5000 tonna éves termelésével. A kúpos csavarrendszer elfogadása után:
Éves energiamegtakarítás: 650 000 kWh (420 tonna CO₂ -kibocsátás csökkentésével egyenértékű)
Befektetési megtérülési időszak: 1,8 év (annak prémium részét a villamosenergia -számla megtakarítások révén állítják be)
A kúpos csavar kompressziós tulajdonságai különösen alkalmasak:
Műszaki műanyagok: A PA66/GF30 feldolgozási ciklus 12%-kal rövidíti le, és az üvegszál törési sebessége 0,8%-ra csökken
Bio-alapú anyagok: A PLA lágyulási hatékonysága 25%-kal növekszik, és a degradációs hőmérséklet-szabályozási pontosság eléri ± 0,8 ℃
Magas töltő rendszer: A 40% -os kalcium -karbonáttal töltött HDPE diszperziós egységessége 98,2% -ra növekszik
A Japan Meiki Manufacturing szabadalmaztatott technológiája (JP2023-045678a) egy dupla-kongresszus csavart kombinál egy dinamikus keverési elemmel, amely háromszor növeli a PET-újrahasznosított anyagok olvadékindex stabilitását, közvetlenül az újrahasznosított műanyagok feldolgozási költségeit.