Bagaimana cara kerja sekrup bola yang digunakan dalam mesin cetak injeksi?
Oct 31, 2025
Sekrup bola (sering disebut "sekrup timah") sekrup") dari mesin cetak injeksi adalah komponen intinya, yang sering disebut sebagai "jantung" mesin. Pengoperasiannya merupakan proses kompleks yang mengintegrasikan fisika, mekanika, dan termodinamika.Sederhananya, tugas utamanya adalah mengangkut, melelehkan, memadatkan, dan menghomogenkan butiran plastik padat, dan akhirnya menyuntikkan plastik cair tersebut ke dalam rongga cetakan dengan tekanan dan kecepatan yang memadai.Untuk lebih memahami operasinya, kita dapat membagi siklus kerjanya ke dalam tahap-tahap berikut: Siklus kerja lengkap sekrup bola mesin cetak injeksi. Dalam satu siklus injeksi lengkap, sekrup bola terutama melakukan dua tindakan: rotasi dan gerakan aksial. Siklus kerjanya dapat dibagi menjadi tiga tahap:1. Tahap Rotasi (Plastisisasi/Pengukuran)Tujuan: Untuk mengangkut, memanaskan, melelehkan, dan menghomogenkan butiran plastik padat dalam hopper.Tindakan: Sekrup utama berputar dengan kecepatan tinggi di dalam laras tetapi tidak bergerak maju (pada saat ini, silinder injeksi di bagian belakang sekrup utama melepaskan tekanan, yang memungkinkan sekrup utama ditarik kembali karena gaya reaksi plastik selama rotasi).Proses Operasi:Pengumpanan dan Pengangkutan: Butiran plastik jatuh dari corong ke dalam tong. Putaran sekrup, seperti sekrup yang memutar mur, memanfaatkan bidang miring ulir untuk terus mendorong butiran plastik ke depan.Kompresi dan Peleburan: Struktur sekrup dibagi menjadi tiga bagian dari belakang ke depan: bagian pengumpanan, bagian kompresi, dan bagian pengukuran.Bagian Pengumpanan: Kedalaman ulir relatif dalam, terutama digunakan untuk pengangkutan butiran padat yang stabil.Penampang Kompresi: Kedalaman ulir berkurang secara bertahap. Di sini, plastik dikompresi dan digeser dengan kuat, sementara koil pemanas di luar laras juga memanaskannya. Di bawah aksi gabungan "panas geser" dan "pemanasan eksternal", plastik padat dengan cepat meleleh menjadi keadaan aliran kental. Faktanya, lebih dari 80% panas leleh berasal dari panas geser yang dihasilkan oleh putaran sekrup.Bagian Pengukuran: Kedalaman ulir adalah yang paling dangkal. Fungsi utamanya adalah untuk lebih menghomogenkan suhu dan komposisi lelehan, memastikan keseragaman kualitas lelehan yang disimpan di ujung depan.Hasil: Plastik yang dicairkan secara merata didorong ke bagian depan sekrup (pada nosel), dan tekanan yang terkumpul (tekanan balik) mendorong seluruh sekrup ke belakang, menyisakan sejumlah material cair untuk injeksi berikutnya.2. Tahap Gerakan Aksial (Injeksi/Tekanan Tahan)Tujuan: Untuk menyuntikkan plastik cair yang disisihkan pada tahap sebelumnya ke dalam rongga cetakan dengan kecepatan tinggi dan tekanan tinggi.Tindakan: Sekrup berhenti berputar dan, di bawah dorongan kuat dari silinder injeksi, bergerak maju dengan kecepatan tinggi sebagai piston.Proses Operasi:Injeksi: Sekrup bergerak maju dengan kecepatan sangat tinggi, menginjeksikan plastik cair yang tersimpan di bagian depan melalui nosel, runner cetakan, dan gerbang ke dalam rongga cetakan yang tertutup. Proses ini harus diselesaikan dalam waktu yang sangat singkat untuk memastikan material cair mengisi setiap sudut rongga secara bersamaan.Tekanan Penahan: Saat rongga akan terisi, kecepatan injeksi melambat, beralih ke tahap "tekanan penahan" bertekanan tinggi. Sekrup terus bergerak maju perlahan, menggunakan tekanan yang sangat tinggi untuk mengisi kembali volume yang kosong akibat pendinginan dan penyusutan plastik, mencegah cacat seperti tanda penyusutan dan kekurangan material dalam produk.3. Reset (Persiapan untuk Siklus Berikutnya)Tujuan: Untuk mempersiapkan lelehan untuk siklus pencetakan injeksi berikutnya.Tindakan: Setelah tekanan penahan selesai, sekrup menghentikan gerakan aksial dan mulai berputar lagi (kembali ke tahap pertama) untuk plastisisasi dan pengukuran berikutnya. Pada saat ini, cetakan terbuka, mengeluarkan produk, lalu menutup, menunggu injeksi berikutnya.Fitur Desain Utama Sekrup BolaUntuk menyelesaikan tugas-tugas rumit di atas, sekrup bola itu sendiri dirancang dengan presisi tinggi:Rasio Panjang terhadap Diameter (L/D): Rasio panjang sekrup bola terhadap diameternya. Rasio L/D yang lebih besar menghasilkan plastisisasi yang lebih baik dan suhu yang lebih seragam. Rasio yang umum digunakan adalah antara 18:1 dan 25:1.Rasio Kompresi: Rasio volume alur ulir pertama di bagian pengumpanan dengan volume alur ulir terakhir di bagian pengukuran. Rasio ini menentukan derajat kompresi plastik dan sangat penting untuk efisiensi peleburan. Plastik yang berbeda memerlukan rasio kompresi yang berbeda pula.Desain Tiga Tahap: Seperti disebutkan di atas, bagian pengumpanan, bagian kompresi, dan bagian pengukuran masing-masing menjalankan fungsinya masing-masing, membentuk dasar untuk pengoperasian sekrup utama yang efisien.Singkatnya, Anda dapat memvisualisasikan pengoperasian sekrup mesin cetak injeksi sebagai berikut:Ia seperti "penggiling daging": saat berputar, ia menggigit, menggunting, mencampur, dan mengangkut bahan.Ia seperti "piston" atau "jarum suntik": saat bergerak maju, ia menyuntikkan "cairan" yang telah diproses di bawah tekanan tinggi.Ia juga merupakan "generator panas": melalui geseran rotasinya sendiri, ia menghasilkan sebagian besar panas yang dibutuhkan untuk melelehkan plastik.Kombinasi cerdik antara "plastisisasi rotasi" dan "injeksi aksial" ini memungkinkan sekrup mesin cetak injeksi untuk secara efisien dan tepat menyelesaikan proses transformasi dari butiran padat menjadi produk plastik presisi.
BACA SELENGKAPNYA