毎分回転数 (RPM) で測定されるスクリューの回転速度は、熱可塑性プラスチック射出成形における可塑化時間に影響を与える重要な変数です。可塑化は、射出前にバレル内で原料ポリマー ペレットを溶解および均質化するプロセスです。スクリュー速度が高くなると、せん断速度が増加し、より多くの摩擦熱が発生し、材料が機械的に加工されるため、溶融が促進されます。これにより、スクリューが必要なショット量を蓄積するのにかかる時間が短縮され、全体のサイクル時間が短縮されます。ただし、悪影響が生じる前にネジを回す速度には限界があります。
スクリュー速度が過剰になると、最終的には生産速度が低下したり、品質が低下したりするいくつかの悪影響が生じる可能性があります。高せん断による過熱はポリマーの熱劣化を引き起こし、変色、機械的特性の損失、またはゲルや黒い斑点の形成を引き起こす可能性があります。多くの場合、この劣化した物質をパージする必要があるため、計画外のダウンタイムが発生します。さらに、RPM が非常に高いと、混合や通気が不十分になり、揮発性物質や水分が閉じ込められ、最終部品での広がりやボイドの原因となる可能性があるため、それを補うためにはよりゆっくりとしたより慎重な処理が必要になります。
最適なスクリュー速度を見つけるには、バランスをとる必要があります。これには、材料の熱安定性、スクリューの設計 (圧縮率、フライト深さ)、バレルの加熱プロファイルを考慮することが含まれます。一部の材料では劣化を防ぐために「スローメルト」アプローチが必要ですが、他の材料はより高いせん断速度に耐えることができます。高度な機械では、スクリュー速度のマルチゾーン制御が可能で、供給中は低速、溶解および均質化中は高速化が可能になり、材料の完全性を犠牲にすることなく可塑化時間を最適化できます。
スクリュー速度がサイクルタイムに及ぼす影響は、可塑化だけにとどまりません。スクリューの回復が速いということは、機械が次のショットの準備ができるまで「待機」する時間が短縮されることを意味します。これは、一秒を争う大量生産において特に有益です。-さらに、最適化された速度設定によって達成される一貫したスクリュー回復時間は、安定した全体的なサイクル時間に貢献します。したがって、スクリュー速度の監視と制御は、加工業者が生産速度と効率に影響を与え、改善するための直接的かつ効果的な方法です。