Vertikālās ielietes mašīnas galvenajā struktūrā šrauta sistēma spēlē galveno lomu plastmasas siltmaterialu pārvēršanai no cietā stāvokļa uz šķidru. Šis, izskatoties vienkārši metāla komponents, ar precīzu dizainu un efektīvu kustības kontroli veic desmitiem augstprecizijas plastificēšanas ciklus minūtē. Kā ielietes procesa "sirds", šrauta dizains tieši ietekmē formēšanas kvalitāti un ražošanas efektivitāti.
I. Šrauta sistēmas struktūras attīstība
Mūsdienu vertikālās ielīšanas formēšanas mašīnas šrauti parasti izmanto klasisku trīsstāžu struktūru, kur katrs stālis izpilda atsevišķu funkciju. Piegādes daļa atbild par materiāla stabilo pārvadāšanu, un šajā daļā dziļie šrauta grozi nodrošina daļiņu gludo plūsmu zem gravitācijas ietekmes. Kompresijas daļa radīt mehānisko kompresijas efektu, maģojošot šrauta grozus, kas uzlabo plastificēšanas efektivitāti, vienlaicīgi novēršot pārmērīgu šķēdumu. Mērīšanas daļa, ar savām mazāk dziļiem šrauta groziem, nodrošina vienmērīgu ritināšanos augstspieduma vides apstākļos, stabilizējot produkta kvalitāti.
Mērvienības daļa ir būtiska, un tās dizains parasti sekvoj golden ratio garuma attiecībā pret diametru (L/D) no 5:1 līdz 7:1. Tas ne tikai nodrošina šķīduma homogenitāti, bet arī saglabā temperatūras svārstības iekšpusē ±2°C. Lai novērstu šķīduma atpakaļplūsmu, pārbaudes riņķa komponents izmanto divkārtēju slēgumu struktūru, ar reakcijas laiku mazāk nekā 0,03 sekundes.
II. Termodinamikas un reologijas savienojums
Virtējuma siltumeffekts, ko radīja šrauta rotācija, seko reologijas formulei τ = η(du/dy), ar virtējuma ātrumu, kas atšķiras dažādās zonās. Piemēram, piegādes zonā virtējuma ātrums parasti mainās no 50 līdz 100 s⁻¹, savukārt mērvienības zonā tas var sasniegt no 500 līdz 1000 s⁻¹. Siltumjutīgiem materiāliem, piemēram, PC (polikarbonāts), tiek izmantots speciāli izstrādāts šrauts, saīsinot kompresijas zonas garumu, lai ierobežotu temperatūras pieaugumu līdz 30°C.
Šķīduma temperatūras lauks parāda ass gradiēntu. Infrasarkana termogrāfijas palīdzībā tiek novērots temperatūras grafiks no ievades atvēruma līdz spraugas izvadei. Optimizējot šrauta ātrumu un atpakaļspiediena kontroles parametrus, temperatūras svilpšanas koeficients var tikt samazināts līdz zem 0,05, novēršot materiāla degradāciju dēļ pārmērīgām temperatūrām.
III. Inženierlīdzekļi un virsmas apstrāde
Lai uzlabotu izmūšanās atstarojošo spēju, šrauta korpusa izgatavošana notiek no azotētas dzelzs, kas pārdzīvojonas ionu azotēšanas apstrādi, rezultātā sasniedzot augstas standartus atbilstošu virsmas cieņu. Sklaudzes materiālu gadījumā tiek izmantota divmetālu aliažu apstrādes slānis, kas uzlabo izmūšanās atstarojošo spēju par 3 līdz 5 reizēm salīdzinājumā ar tradicionālo azotēšanas apstrādi. Šrauta virsma ir apkopēta ar diamantu, kas samazina triča koeficientu līdz zem 0,08.
Jaunākā virsmas tekstūras tehnoloģija izmanto lasera aplīdzību, lai radītu mikrona līmeņa ieviešanas masīvus šūvas virsotnē. Eksperimentālie dati liecina, ka šī struktūra paaugstina maiņas efektivitāti par 18% un uzlabo smeltēšanas temperatūras vienaldzību par 25%.
Precizās injekcijas formēšanas jomā šūvas diametra atbilstības tagad tiek kontrolētas IT5 klases precizitātē, ar koncentrisko kļūdu, kas nesniegas 0,01mm/m. Turklāt jaunā veida viltojošā šūva, kas ir optimizēta izmantojot CFD (Datora hidrodinamikas simulāciju) modeles, var samazināt dubultlomi tolu zem 3nm/cm, kad formē optiskās PC komponentes. Arintelektuālo dzinumu tehnoloģiju integrācijas rezultātā šūvas sistēma tagad ļauj reālajā laikā novērot smeltēšanas viskozitāti, saistot to ar pielāgotu kontroles sistēmu, kas nodrošina, ka plastificēšanas process paliek augsti stabilizēts ar CPK (Procesa spēja indekss) vērtību, kas pastāvīgi pārsniedz 1,67.
Šī jaunā šķēpu sistēmu paaudze, apvienojot elektromehānisko integrāciju un precīzu dizainu, atkārtoti noteica plāstmašu apstrādes precizitātes robežas.