ลักษณะเครื่องฉีดพลาสติกและโครงสร้างเครื่องฉีดพลาสติก ตอน2

ตอน  1  2  3

งานฉีดพลาสติก คืออะไร สิ่งที่ควรรู้ในงานฉีดพลาสติก

ลักษณะเครื่องฉีดพลาสติกและโครงสร้างเครื่องฉีดพลาสติก

2.4.3 เกลียวหนอน

เกลียวหนอนจะอยู่ภายในกระบอกฉีด ซึ่งทำหน้าที่หมุนรอบตัวเองเพื่อดึงพลาสติกจากกรวยเติมเข้ามายังกระบอกฉีด และป้อนส่งพลาสติกไปยังหน้าปลายเกลียวหนอนพร้อมกับทำการหลอมพลาสติกและคลุกเคล้าให้เป็นเนื้อเดียวกัน และในช่วงจังหวะฉีดหนอนก็จะทำหน้าที่เป็นลูกสูบเคลื่อนที่ตามแนวแกนดันพลาสติกเหลวเข้าแม่พิมพ์ ลักษณะรูปร่างและรายละเอียดของเกลียวหนอนจะแสดงไว้ในรูปที่ 2.8
ลักษณะของเกลียวหนอนเคลื่องฉีดพลาสติก
รูปที่ 2.8 ลักษณะของเกลียวหนอน
จากรูป 2.8        
s  คือช่องว่างระหว่างเกลียวหนอนกับกระบอกฉีด = 0.10-0.3 mm
b คือความกว้างสันเกลียว = 0.1 Ds
h คือระยะห่างของสันเกลียว = 1 Ds
t  คือความลุกร่องเกลียวหนอน
Ds คือความโตที่ยอดเกลียว
Dk คือความโตที่โคนเกลียว
เกลียวหนอนโดยทั่วไปจะถูกแบ่งออกเป็น 3ช่วงตามลักษณะหน้าที่การทำงานคือ (ดูรูปที่ 2.9)
- ช่วงแรก (feeding) เป็นช่วงดึงพลาสติกจากกรวยเติมเข้ามาในกระบอกฉีก และพลาสติกเริ่มหลอมเป็นบางส่วน
- ช่วงที่สอง (transition) พลาสติกถูกหลอมเหลวมากขึ้น และเริ่มคลุกเคล้าให้เป็นเนื้อเดียวกันและพลาสติกเหลวเกิดแรงดันมากขึ้น
- ช่วงที่สาม (metering) พลาสติกหลอมเหลวจนเป็นเนื้อเดียวกันหมด และพร้อมที่จะถูกส่งออกไปเข้าแม่พิมพ์พลาสติก
ลักษณะช่วงต่างๆของเกลียวหนอน ในการทำงานเครื่องฉีดพลาสติก
รูปที่ 2.9 ลักษณะช่วงต่างๆของเกลียวหนอน
ลักษณะของเกลียวหนอนสำหรับงานฉีดในโรงงานพลาสติกทั่วๆไป จะมีลักษณะที่แตกต่างไปจากเกลียวหนอนที่ใช้กับโรงงานอัดรีด คือเกลียวหนอนสำหรับงานฉีดพลาสติกส่วนใหญ่จะเป็นเกลียวหนอนซ้าย เพราะว่าเราสามารถต่อมอเตอร์ขับซึ่งหมุนขวาอยู่โดยตรงเข้ากับตัวเกลียวหนอนได้เลย แต่เกลียวหนอนสำหรับงานอัดรีดส่วนใหญ่จะเป็นเกลียวขวาเนื่องจากต้องใช้กำลังขับมากจึงไม่สามารถต่อมอเตอร์ขับเข้าโดยตรงกับตัวเกลียวหนอน จึงต้องใช้อุปกรณ์ช่วยทดในการส่งกำลังทำให้ทิศทางในการหมุนเปลี่ยนไป และอัตราส่วนความยาวเมื่อเปรียบเทียบกับขนาดความโตของเกลียวหนอน (L/D) ก็จะมีค่าน้อยกว่า คือจะมีค่าอยู่ระหว่าง 18:1-22:1 (คิดเฉพาะความยาวช่วงที่มีเกลียวหนอนเท่านั้น) และอัตราส่วยความลึกของร่องเกลียวหนอน (ช่วงดึงพลาสติกเข้า/ช่วงส่งพลาสติกออก) จะอยู่ระหว่าง  2.0:1-2.5:1 ความลึกของร่องเกลียวหนอนแสดงดังตาราง 2
เกลียวหนอน
(mm)
ช่วงดึงพลาสติก
(mm)
ช่วงส่งออก
(mm)
อัตราส่วน
30
4.3
2.1
2.0:1
40
5.4
2.6
2.1:1
60
7.4
3.4
2.2:1
80
9.1
4.0
2.3:1
90
10.0
4.2
2.4:1
120
12.0
5.0
2.4:1
150
14.0
5.6
2.5:1
>150
14.0
5.8
2.5:1
ตารางที่ 2.1 ความลึกของร่องเกลียวหนอน
                                     
ความยาวช่วงดึงพลาสติกเข้า 60%
ความยาวช่วงอัด 20%
ความยาวช่วงส่งพลาสติกออก 20%
เกลียวหนอนแบบมีช่วงไล่ก๊าซ ในการทำงานฉีดกับพลาสติกที่มีความชื้นอยู่ เราจะต้องทำการอบไร่ความชื้นออกจากเม็ดพลาสติกก่อนที่จะทำการฉีด (ส่วนมากจะเป็นเม็ดพลาสติกรีไซเคิลที่จะมีความชื้นอยู่) เพื่อไม่ให้เกิดฟองอากาศในเนื้อชิ้นงานหรือได้ผิวชิ้นงานที่ไม่ดี ซึ่งต้องใช้เวลาในการอบนานพอสมควร แต่เราก็สามารถใช้เกลียวหนอนแบบมีช่วงไล่ก๊าซแทนได้เพื่อให้กาทำงานเร็วขึ้น ซึ่งตามมาตรฐานเกลียวหนอนแบบมีช่วงไล่ก๊าซนี้จะยาว 20D (20เท่าของความโตของเหลียวหนอน) เกลียวหนอนแบบมีช่วงไล่ก๊าซแสดงตามรูป 2.10 ส่วนตารางที่ 1.2 แสดงลึกของร่องเกลียวหนอนแบบมีช่วงไล่ก๊าซ                                                             
เกลียวหนอนแบบมีช่วงไล่ก๊าซ ในโรงงานพลาสติก
รูปที่ 2.10 เกลียวหนอนแบบมีช่วงไล่ก๊าซ
D
(mm)
H11
(mm)
H12
(mm)
อัตราส่วน
30
4.0
2.0
2:1
50
5.4
2.7
2:1
70
7.0
3.2
2.2:1
100
9.0
4.1
2.2:1
H21
(mm)
H22
(mm)
อัตราส่วน
S
(mm)
6.3
2.2
2.85:1
0.5
9.3
3.2
2.9:1
0.8
11.7
3.9
3:1
1.0
15.1
5.0
3:1
1.3
ตารางที่ 2.2 ความลึกของร่องเกลียวหนอนแบบมีช่วงก๊าซ
                                     
ระยะพิตซ์ h = 0.7D สำหรับ D = 25-70 ช่วง L1
ระยะพิตซ์ h = 0.8D สำหรับ D = 70-130 ช่วง L
1
ระยะพิตซ์ h = D ช่วง L2
ปลายเกลียวหนอน ตามหลักการแล้วปลายของเกลียวหนอนควรจะทำให้เอียงเป็นมุมและมีผิวลื่นเพื่อให้พลาสติกเหลวไหลตัวได้ดี หรืออาจจะทำเป็นแบบเกลียวก้นหอย (spiral) ก็ได้ซึ่งจะใช้กับ พลาสติก PVC-U เพราะจะทำให้การขับดันพลาสติกเหลวดีขึ้น และเพื่อป้องกันพลาสติกที่ปลายเกลียวหนอน ซึ่งอาจก่อให้เกิดความเสียหายต่อชิ้นงานฉีดได้                                              
การป้องกันพลาสติกเหลวไหลย้อนกลับ เนื่องจากตัวเกลียวหนอนและกระบอกฉีดจะมีช่องว่างอยู่ข้างละประมาณ 0.1 ถึง 0.3 mm ช่องว่างนี้ขึ้นอยู่กับขนาดของเกลียวหนอน ขนาดยิ่งโตช่องว่างยิ่งมากขึ้น ช่องว่างนี้จะช่วยป้องกันการเสียดสีกันระหว่างตัวเกลียวหนอนกับผิวด้านในของกระบอกฉีด โดยพลาสติกเหลวจะแทรกตัวอยู่ตามช่องว่างนี้ และทำหน้าที่รองรับน้ำหนักของตัวเกลียวหนอนไว้ ทำให้ในการใช้เกลียวหนอนเป็นลูกสูบเพื่ออัดพลาสติกเหลวเข้าแม่พิมพ์ในช่วงจังหวะฉีดนั้น พลาสติกเหลวบางส่วนจะวิ่งเข้าแม่พิมพ์ แต่บางส่วนก็จะไหลตามช่องว่างดังกล่าวกลับเข้าไปในกระบอกฉีด ทำให้พลาสติกเหลวในกระบอกฉีดร้อนยิ่งขึ้น จนอาจเปลี่ยนสีเป็นสีอื่นได้และเข้าไปผสมกับพลาสติกที่จะฉีดต่อไปได้ นอกจากนี้ปริมาณพลาสติกที่สามารถฉีดได้ก็จะลดลง ด้วยเหตุนี้เราจึงใช้แหวนติดไว้ที่ปลายเกลียวหนอน ซึ่งเราเรียกว่า แหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับ (check ring)  โดยช่องว่างแต่ละข้างระหว่างแหวนกับกระบอกฉีดจะมีขนาดประมาณ 0.02mm ถึง 0.03mm  พลาสติกเหลวจึงไม่สามารถไหลย้อนกลับเข้าไปในกระบอกฉีดได้การทำงานของตัวแหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับสามารถดูได้จากรูป 2.11                                                             
การทำงานของแหวนกันพลาสติกไหลยอ้นกลับ
รูปที่ 2.11 การทำงานของแหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับ
ในการใช้งานไปนานๆ ตัวแหวนกันพลาสติกไหลย้อนกลับนี้มีโอกาสสึกหรอได้เนื่องจากเสียดสีกับผิวด้านในของกระบอกฉีด (โดยปกติตัวแหวนจะถูกทำให้มีความแข็งน้อยกว่าผิวด้านในของกระบอกฉีด) ถ้าตัวแหวนเกิดการสึกหรอ จะทำให้ความดันฉีดลดลง และเนื้อพลาสติกที่ฉีดได้ก็จะน้อยลงไปด้วย ซึ่งเราสามารถทำการตรวจสอบได้ง่ายๆ โดยการเคลื่อนเกลียวหนอนตามแนวแกนอัดพลาสติกเหลวที่อยู่หน้าปลายเกลียวหนอนให้วิ่งออกไปยังหัวฉีด (จังหวะฉีด) แต่แทนที่จะให้พลาสติกเหลวไหลผ่านหัวฉีดออกไป เราก็หาสิ่งกีดขวางปิดกั้นหัวฉีดเอาไว้แทนเพื่อไม่ให้พลาสติกเหลวไหลออกจากหัวฉีดได้ และสังเกตดูว่าตัวเกลียวหนอนมีการเคลื่อนที่ไปทางหัวฉีดหรือไม่ ถ้ามีการเคลื่อนที่ก็แสดงว่าตัวแหวนเกิดการสึกหรอ พลาสติกเหลวที่อยู่หน้าปลายเกลียวหนอนจึงมีโอกาสไหลย้อนกลับเข้าไปในกระบอกฉีดได้ ทำให้ปริมาณพลาสติกเหลวลดลง ตัวเกลียวหนอนจึงเคลื่อนเข้าแทนที่ข้างหน้าได้
ระบบส่งกำลังขั้วเกลียวหนอน การเคลื่อนที่ของเกลียวหนอนจะมีอยู่ด้วยกัน 2ลักษณะคือ การหมุนรอบตัวเองเพื่อดึงพลาสติกเข้ากระบอกฉีดและหมุนส่งไปยังหน้าปลายเกลียวหนอน และการเคลื่อนที่ตามแนวแกนเพื่ออัดพลาสติกเหลวเข้าสู่แม่พิมพ์ในจังหวะฉีดการเคลื่อนที่ตามแนวแกนจะใช้ระบบมอเตอร์ไฮดรอลิกก็ได้ แล้วแต่ความเหมาะสม แต่โรงงานพลาสติกส่วนใหญ่นิยมใช้มอเตอร์ไฮดรอลิก ตารางที่ 2.3 แสดงข้อเปรียบเทียบระหว่างมอเตอร์ไฟฟ้าและมอเตอร์ไฮดรอลิก
ลายละเอียด
มอเตอร์ไฮดรอลิก
มอเตอร์ไฟฟ้า
ประสิทธิภาพ
ต่ำประมาณ 60-75%
สูงถึง 95%
การป้องกัน
วาล์วรีลีฟ (Relief Valve)เป็นตัวช่วย
2 ทำได้ยาก โดยเฉพาะเกลียวหนอน
เกลียวหนอน
ป้องกันความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นได้ที่ตัวเกลียวหนอน
ขนาดเล็ก
ขนาดของมอเตอร์
เล็ก น้ำหนักเบา ควบคุมน้ำหนักของชิ้นงานฉีดได้ดี
ใหญ่ น้ำหนักมาก ควบคุมน้ำหนักของชิ้นงานฉีดไม่ดี มีความเค้นมากในระบบ
ทอร์ก
สม่ำเสมอคงที่ ปรับได้ไม่มีที่สิ้นสุด
เปลี่ยนแปลงไปตามความเร็วรอบของเกลียวหนอน ให้ทอร์กสูงโดยเฉพาะเมื่อเริ่มต้นหมุน
ความเร็วรอบ
ปรับได้ง่าย ไม่เป็นขั้น
ปรับได้ยาก จำนวนรอบจำกัด
การหลอมเหลว
ดี
พอใช้
ราคา
แพงกว่า
ถูกกว่า
ตารางที่ 2.3 ข้อเปรียบเทียบระหว่างมอเตอร์ไฟฟ้าและมอเตอร์ไฮดรอลิก
                                     
ตอน  1  2  3
โรงงานพลาสติก L.A PLastic
129/20 หมู่4 ซ.เพชรเกษม99 แยก 5
ต.อ้อมน้อย อ. กระทุ่มแบน
จ.สมุทรสาคร 74130 ประเทศไทย

TEL: 081-903-4147

Email: la2plastic@gmail.com
line qr come ติดต่อโรงงานผลิตพลาสติก
LINE ID: @laplastic
Copyright © 2008 by "L.A PLASTIC"  •  All Rights reserved www.laplastic.biz Tel: 081-9034147