La vis est le composant central du système d'extrusion d'une machine d'extrusion-soufflage (machine EBM), et son diamètre est l'un des paramètres les plus critiques affectant la capacité de production, l'effet plastifiant et la qualité du produit de l'équipement. Pour les débutants dans l’industrie de transformation du plastique, choisir le bon diamètre de vis est crucial pour garantir l’efficacité de la production et réduire les coûts de production. Cet article détaillera la relation entre le diamètre de la vis et les performances de la machine EBM et fournira des suggestions de sélection pratiques basées sur les types de matières premières et les exigences du produit.
Quel est le diamètre de vis d’une machine d’extrusion-soufflage ?
Le diamètre de vis d'une machine EBM fait référence au diamètre extérieur de la vis (généralement noté D, unité : mm), qui est un paramètre fixe de la vis et détermine directement le volume du canal de matériau entre la vis et le canon. Les diamètres de vis courants des machines EBM sur le marché vont de 30 mm à 150 mm, et différents diamètres conviennent à différents scénarios de production. Il est à noter que le diamètre de la vis est différent du diamètre intérieur du canon ; l'écart entre le diamètre de la vis et le diamètre intérieur du canon est petit, ce qui garantit que les matières premières peuvent être entièrement cisaillées et plastifiées.
L'impact du diamètre des vis sur les performances des machines EBM
Le diamètre de la vis affecte directement trois indicateurs de performance fondamentaux de la machine EBM : la capacité de production, la qualité de la plastification et la gamme de tailles de produits. Comprendre ces impacts est la base d’une sélection rationnelle.
1. Capacité de production
La capacité de production est l’impact le plus direct du diamètre de la vis. Avec la même vitesse de vis et le même rapport longueur-diamètre, plus le diamètre de la vis est grand, plus le volume du canal de matériau est grand et plus il y a de matières premières plastiques pouvant être transportées et plastifiées par unité de temps, ce qui entraîne une capacité de production plus élevée. Par exemple, une machine EBM avec un diamètre de vis de 80 mm peut produire environ 500 à 800 kg de produits par heure, tandis qu'une machine avec un diamètre de vis de 50 mm ne peut produire qu'environ 100 à 300 kg par heure. Il convient de noter que la capacité de production n'est pas seulement déterminée par le diamètre de la vis, mais également par la vitesse de la vis, le rapport longueur-diamètre et le type de matière première.
2 Qualité plastifiante
La qualité plastifiante fait référence à l'uniformité de fusion, de mélange et de température des matières premières plastiques après passage dans la vis. Le diamètre de la vis affecte la qualité de la plastification en modifiant la force de cisaillement mécanique et l'effet de transfert de chaleur. D'une manière générale, un diamètre de vis plus petit peut générer une force de cisaillement mécanique plus importante à la même vitesse, ce qui est plus propice à la fusion et au mélange des matières premières, et la qualité de plastification est meilleure ; un diamètre de vis plus grand a une plus grande surface de contact du matériau avec le canon, ce qui est plus propice au transfert de chaleur, mais la force de cisaillement mécanique par unité de volume est plus petite, il est donc nécessaire de faire correspondre un rapport longueur-diamètre raisonnable pour garantir la qualité de la plastification. Par exemple, lors du traitement de matières premières à haute viscosité (telles que le PEHD), un diamètre de vis plus petit peut améliorer l'uniformité de la plastification ; lors du traitement de matières premières à faible viscosité (telles que le LDPE), un diamètre de vis plus grand peut éviter un cisaillement excessif et la décomposition des matières premières.
3 gamme de tailles de produits
Le diamètre de la vis détermine la plage de tailles maximale et minimale de la paraison pouvant être extrudée, limitant ainsi la taille du produit final. Un diamètre de vis plus grand peut extruder une paraison avec un diamètre plus grand et une épaisseur de paroi plus épaisse, ce qui convient à la production de produits creux de grande taille (tels que des barils de produits chimiques de 200 L, des réservoirs de carburant automobile) ; un diamètre de vis plus petit convient à l'extrusion de paraisons de petit diamètre et à paroi mince, ce qui convient à la production de produits de petite taille (tels que des bouteilles de shampoing de 500 ml, des barils d'huile comestible de 1 litre). Si le diamètre de la vis est trop grand pour les petits produits, cela entraînera une faible efficacité de production et un gaspillage de matières premières ; si le diamètre de la vis est trop petit pour les gros produits, il sera difficile d'extruder une paraison avec une épaisseur de paroi et un diamètre suffisants, ce qui entraînera des défauts du produit.
Facteurs clés pour choisir le diamètre de la vis
Lors du choix du diamètre de vis d'une machine EBM, il est nécessaire de prendre en compte de manière globale trois facteurs essentiels : la taille et le poids du produit, le type de matière première et les exigences en matière de capacité de production. Voici une analyse détaillée :
1 Taille et poids du produit
La taille et le poids du produit sont les principaux facteurs de choix du diamètre de la vis. Il est nécessaire de faire correspondre le diamètre de la vis en fonction du diamètre maximum et de l'épaisseur de paroi du produit :
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Produits de petite taille: Les produits d'un volume inférieur à 5L (tels que les petites bouteilles, les petites canettes) nécessitent généralement un diamètre de paraison inférieur à 100 mm et une épaisseur de paroi inférieure à 2 mm. Il est recommandé de choisir un diamètre de vis de 30 à 50 mm, ce qui peut garantir l'uniformité de l'épaisseur de la paroi de paraison et améliorer l'efficacité de la production.
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Produits de taille moyenne: Les produits d'un volume de 5 à 50 L (tels que les barils de produits chimiques de 20 L, les barils d'huile comestible de 10 L) nécessitent un diamètre de paraison de 100 à 200 mm et une épaisseur de paroi de 2 à 5 mm. Il est recommandé de choisir un diamètre de vis de 50 à 80 mm, ce qui permet d'équilibrer la capacité de production et la qualité de la plastification.
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Produits de grande taille: Les produits d'un volume supérieur à 50 L (tels que les fûts de produits chimiques de 100 L, 200 L, les réservoirs de carburant automobile) nécessitent un diamètre de paraison supérieur à 200 mm et une épaisseur de paroi supérieure à 5 mm. Il est recommandé de choisir un diamètre de vis de 80 à 150 mm pour garantir un débit de paraison et une épaisseur de paroi suffisants.
2 Types de matières premières
Différentes matières premières plastiques ont des propriétés physiques et chimiques différentes (telles que la viscosité, le point de fusion, la stabilité thermique), qui nécessitent des vis assorties de différents diamètres pour garantir la qualité de la plastification :
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Polyéthylène basse densité (LDPE): Il a une faible viscosité et une bonne stabilité thermique. Un diamètre de vis plus grand (50-100 mm) peut être choisi pour améliorer la capacité de production, et le cisaillement excessif et la décomposition des matières premières ne se produisent pas facilement.
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Polyéthylène haute densité (PEHD): Il a une viscosité élevée et une mauvaise conductivité thermique. Un diamètre de vis plus petit (30 à 80 mm) est recommandé pour générer une force de cisaillement mécanique plus importante, propice à une fusion uniforme des matières premières. Pour les produits de grande taille traités avec du PEHD, une vis avec un rapport longueur-diamètre plus grand peut être adaptée pour compenser l'effet plastifiant insuffisant du grand diamètre.
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Polypropylène (PP): Il a un point de fusion élevé et se décompose facilement à haute température. Un diamètre de vis de 40 à 80 mm convient. Il est nécessaire d'associer un système de contrôle de température précis pour éviter la surchauffe et la décomposition des matières premières.
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Plastiques recyclés: Les plastiques recyclés ont des composants complexes et des tailles de particules inégales. Une vis d'un diamètre légèrement plus grand (50-90 mm) est recommandée pour augmenter la capacité de traitement du matériau et éviter le blocage du canal de matériau. Dans le même temps, une vis avec une structure filetée spéciale peut être choisie pour améliorer l'effet plastifiant et mélangeur.
3 Exigences en matière de capacité de production
Les exigences en matière de capacité de production déterminent directement le diamètre minimum de la vis. Si les exigences de production quotidienne sont élevées, un diamètre de vis plus grand doit être choisi pour garantir l'efficacité de la production ; si les exigences de rendement sont faibles, un diamètre de vis plus petit peut être choisi pour réduire l'investissement en équipement et la consommation d'énergie. Par exemple, si le besoin de production quotidien est de 10 tonnes, un diamètre de vis de 80 mm ou plus est recommandé ; si le besoin de production quotidien est de 2 à 5 tonnes, un diamètre de vis de 50 à 70 mm est suffisant.
Erreurs courantes dans la sélection du diamètre de vis
Les débutants commettent souvent les erreurs suivantes lors du choix du diamètre de vis, qui doivent être évitées :
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Poursuivant aveuglément les grands diamètres: Certains acheteurs pensent qu'un diamètre de vis plus grand signifie une efficacité plus élevée, mais en ignorant la taille du produit et le type de matière première. Pour les produits de petite taille, une vis de grand diamètre entraînera une faible efficacité de production, une épaisseur de paroi de paraison inégale et un gaspillage de matières premières.
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Se concentrer uniquement sur la taille du produit et ignorer la qualité de la plastification: Pour les matières premières à haute viscosité, le choix d'une vis de grand diamètre sans respecter un rapport longueur-diamètre raisonnable entraînera une plastification insuffisante des matières premières, entraînant des défauts de produit tels que des bulles et une épaisseur de paroi inégale.
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Ignorer la compatibilité du diamètre de la vis avec d'autres composants: Le diamètre de la vis doit être compatible avec la tête de filière, le système de serrage et les autres composants. Par exemple, une vis de grand diamètre doit être associée à une tête de filière de grande taille pour garantir que la paraison puisse être extrudée normalement.
Résumé des suggestions de sélection
Choisir le bon diamètre de vis est une étape clé dans la configuration d'une machine EBM. Voici un résumé de suggestions pratiques pour les débutants :
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Tout d’abord, déterminez la taille, le poids et le type de matière première des principaux produits à fabriquer, qui constituent la base du choix du diamètre de la vis.
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Calculez la capacité de production requise en fonction du plan de production et déterminez dans un premier temps la plage de diamètres de vis.
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Considérer globalement la qualité plastifiante : pour les matières premières à forte viscosité, privilégier un diamètre plus petit ; pour les matières premières à faible viscosité, privilégiez un diamètre plus grand pour équilibrer efficacité et qualité.
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Consultez l'équipe technique du fabricant de l'équipement : le fabricant possède une riche expérience en matière d'appariement et peut fournir des suggestions personnalisées de diamètre de vis en fonction des besoins de production spécifiques, et faire correspondre un rapport longueur-diamètre et une structure de filetage raisonnables.
Le diamètre de la vis de la machine d'extrusion-soufflage affecte directement l'efficacité de la production, la qualité du produit et le coût de production. Ce n'est qu'en choisissant le bon diamètre de vis en fonction des besoins réels de production que nous pouvons maximiser les performances de l'équipement et créer davantage d'avantages. Si vous avez besoin d'en savoir plus sur la correspondance des paramètres de vis (tels que le rapport longueur-diamètre, le taux de compression) et les machines EBM, notre équipe technique professionnelle est toujours prête à vous fournir des services de conseil individuels.
