Los libros de texto sobre plastificación suelen tratar el plástico en la sección de transporte sólido del tornillo como un lecho sólido sin movimiento entre los gránulos de plástico. Luego, la velocidad de transporte hacia adelante se determina calculando el estado ideal de movimiento y fricción entre este lecho sólido y la pared del barril, la superficie de alimentación del tornillo y la superficie del canal del tornillo.
Este enfoque difiere significativamente de la realidad y no se puede utilizar para analizar la alimentación de gránulos de plástico de diferentes formas. Si los gránulos de plástico son pequeños, se estratificarán y caerán a medida que la pared del barril los empuja hacia adelante, y se compactarán gradualmente para formar tapones sólidos. Cuando el diámetro de los gránulos es aproximadamente el mismo que la profundidad del canal del tornillo, su trayectoria es esencialmente un movimiento lineal a lo largo del canal del tornillo radialmente, más un movimiento lineal con un ligero ángulo. Debido a que el plástico está dispuesto de forma suelta en el canal del tornillo cuando los gránulos son grandes, la velocidad de transporte es lenta. Cuando los gránulos crecen lo suficiente como para que su diámetro exceda la profundidad del canal del tornillo al entrar en la sección de compresión, el plástico quedará atrapado entre el tornillo y el cilindro. Si la fuerza de tracción hacia adelante es insuficiente para superar la fuerza requerida para aplanar los gránulos de plástico, el plástico permanecerá atrapado en el canal del tornillo y no avanzará.
Cuando el plástico se acerca a su punto de fusión, el plástico en contacto con el cilindro comienza a derretirse, formando una película fundida. Cuando el espesor de esta película fundida excede el espacio entre el tornillo y el cilindro, la punta de las nervaduras del tornillo raspa radialmente la película fundida desde la pared interna del cilindro hacia la raíz de las nervaduras del tornillo, convergiéndola gradualmente en una zona de flujo similar a un vórtice--el charco fundido-en la superficie de avance de las nervaduras del tornillo.
Debido a la reducción gradual de la profundidad del canal del tornillo en la sección fundida y a la compresión del baño fundido, el lecho sólido es forzado hacia la pared interna del barril, acelerando así el proceso de transferencia de calor desde el barril caliente al lecho sólido. Simultáneamente, la rotación del tornillo provoca una acción de corte sobre la película fundida entre el lecho sólido y la pared interior del cilindro, derritiendo el sólido en la interfaz entre la película fundida y el lecho sólido. A medida que el lecho sólido avanza en espiral, su volumen disminuye gradualmente, mientras que el volumen del charco fundido aumenta gradualmente. Si la tasa de disminución del espesor del lecho sólido es menor que la tasa de disminución de la profundidad del canal del tornillo, el lecho sólido puede bloquear parcial o completamente el canal del tornillo, provocando fluctuaciones en la plastificación o provocando un sobrecalentamiento localizado debido a una presión local excesiva y un aumento del calor por fricción.
En la sección de homogeneización del tornillo, el lecho sólido se ha roto debido a su pequeño tamaño, formándose pequeñas partículas sólidas dispersas en el baño fundido. Estas partículas sólidas se derriten por fricción y transferencia de calor con la masa fundida circundante. En este punto, la función principal del tornillo es agitar el plástico fundido para asegurar una mezcla uniforme. La distribución de la velocidad de fusión varía desde la velocidad más alta cerca de la pared del barril hasta la velocidad más baja cerca del fondo del canal del tornillo. Si la profundidad del canal del tornillo es poco profunda y la viscosidad de la masa fundida es alta, la fricción entre las moléculas de la masa fundida será intensa.
Debido a diferencias significativas en la velocidad de fusión, la viscosidad de la fusión, el rango de temperatura de fusión, la sensibilidad de la viscosidad a la temperatura y la velocidad de corte, la corrosividad de los gases de descomposición a alta-temperatura y el coeficiente de fricción entre las partículas de plástico, los tornillos ordinarios-de uso general pueden experimentar un calor de corte excesivamente alto en ciertas secciones al procesar plásticos con características de fusión distintivas (como PC, PA, ABS de alto-molecular-, PP-R, PVC, etc.). Este fenómeno generalmente se puede eliminar reduciendo la velocidad del tornillo, pero esto inevitablemente afecta la eficiencia de la producción. Para lograr una plastificación eficiente de estos plásticos, nuestra empresa ha desarrollado tornillos y barriles de plastificación especializados para estos plásticos. Estos tornillos y cilindros especializados están diseñados para abordar cuestiones clave como el coeficiente de fricción sólida, la viscosidad de la masa fundida y la velocidad de fusión de los plásticos antes mencionados.
