Les barils à vis coniques peuvent-ils réduire la consommation d'énergie dans les machines de moulage par injection?

Avec la forte augmentation de la demande mondiale de produits en plastique (taux de croissance des composés annuels de plus de 5%), le moulage par injection en tant que technologie de traitement de base est confronté à de graves défis: les données de l'agence internationale de l'énergie montrent que les machines traditionnelles de moulage par injection représentent plus de 40% de la consommation totale d'énergie de l'industrie du transformation plastique. Poussé par l'objectif "double carbone", Canon à vis conique La technologie déclenche une révolution industrielle de l'économie d'énergie et de la réduction de la consommation avec son innovation en ingénierie unique.
Les machines de moulage par injection traditionnelles adoptent généralement des vis parallèles, et leur taux de conversion d'énergie n'est que de 35 à 45% (selon le rapport annuel de 2022 de l'Association SPE). La principale perte d'énergie est concentrée dans:
Génération de chaleur de cisaillement inefficace: la rainure linéaire des vis provoque une distribution inégale du taux de cisaillement du matériau, nécessitant une compensation de chauffage supplémentaire
Déchets de consommation d'énergie de pression arrière: plus de 30% de la consommation d'énergie est utilisée pour maintenir la stabilité de la pression de fusion
Perte de cycle sans charge: la friction inefficace dans l'étape non plastiisation représente 18,7%
La vis conique a atteint une percée majeure à travers le changement progressif de la profondeur de la rainure de vis (rapport de profondeur de la section d'entrée de 0,3 → section de compression 0,15) et un rapport de compression de géométrie conique (2,5-3,0: 1). Les simulations de dynamique des fluides au Oak Ridge National Laboratory (ORNL) aux États-Unis montrent que cette conception augmente le gradient de pression de fusion du polymère de 27%, augmente le taux d'utilisation de la chaleur de cisaillement à 82% et réduit considérablement le besoin de chauffage externe.
Selon les données de test réelles d'Engel en Allemagne en 2023, dans le traitement du même matériau PP:
Indice de consommation d'énergie: La consommation d'énergie par unité de sortie de la vis conique est réduite à 0,38 kWh / kg (0,51 kWh / kg pour l'équipement traditionnel)
Efficacité de contrôle de la température: la plage de fluctuation de la température de fusion est rétrécie à ± 1,5 ℃ (traditionnel ± 3,5 ℃)
Système d'alimentation: la charge de servomoteur est réduite de 19% et le coût de maintenance annuel est réduit de 32%
Prenez l'usine de pièces automobiles avec une production annuelle de 5 000 tonnes à titre d'exemple. Après avoir adopté le système de vis coniques:
Économie d'énergie annuelle: 650 000 kWh (équivalent à la réduction de 420 tonnes d'émissions de CO)
Période de récupération d'investissement: 1,8 ans (une partie de la prime d'équipement est récupérée par des économies de factures d'électricité)
Les caractéristiques de compression de la vis conique conviennent particulièrement à:
Plastiques d'ingénierie: le cycle de traitement PA66 / GF30 est raccourci de 12% et le taux de rupture des fibres de verre est réduit à 0,8%
MATÉRIAUX BASE: L'efficacité de la plastification de l'APL augmente de 25% et la précision du contrôle de la température de dégradation atteint ± 0,8 ℃
Système de remplissage élevé: l'uniformité de dispersion du HDPE rempli de carbonate de calcium à 40% est augmentée à 98,2%
La technologie brevetée de Japan Meiki Manufacturing (JP2023-045678A) combine une vis double-conique avec un élément de mélange dynamique, ce qui augmente la stabilité de l'indice de fusion des matériaux recyclés pour animaux de compagnie, ce qui entraîne directement le coût de traitement des plastiques recyclés de 18% .