Os livros didáticos sobre plastificação normalmente tratam o plástico na seção de transporte sólido da rosca como um leito sólido sem movimento entre os grânulos de plástico. A velocidade de transporte direto é então determinada calculando o estado ideal de movimento e atrito entre este leito sólido e a parede do cilindro, a superfície de alimentação da rosca e a superfície do canal da rosca.
Esta abordagem difere significativamente da realidade e não pode ser utilizada para analisar a alimentação de grânulos plásticos de diferentes formatos. Se os grânulos de plástico forem pequenos, eles se estratificarão e cairão à medida que forem puxados para frente pela parede do barril, sendo gradualmente compactados para formar tampões sólidos. Quando o diâmetro dos grânulos é aproximadamente igual à profundidade do canal do parafuso, a sua trajetória é essencialmente um movimento linear ao longo do canal do parafuso radialmente, mais um movimento linear com um ligeiro ângulo. Como o plástico fica frouxamente disposto no canal do parafuso quando os grânulos são grandes, a velocidade de transporte é lenta. Quando os grânulos se tornam grandes o suficiente para que seu diâmetro exceda a profundidade do canal do parafuso ao entrar na seção de compressão, o plástico ficará preso entre o parafuso e o cilindro. Se a força de tracção para a frente for insuficiente para superar a força necessária para achatar os grânulos de plástico, o plástico permanecerá preso no canal do parafuso e não se moverá para a frente.
Quando o plástico se aproxima do seu ponto de fusão, o plástico em contacto com o barril começa a derreter, formando uma película fundida. Quando a espessura desse filme fundido excede a lacuna entre o parafuso e o cilindro, a ponta das nervuras do parafuso raspa radialmente o filme fundido da parede interna do cilindro em direção à raiz das nervuras do parafuso, convergindo-o gradualmente em uma zona de fluxo semelhante a um vórtice--a poça fundida-na superfície de avanço das nervuras do parafuso.
Devido à redução gradual da profundidade do canal do parafuso na seção fundida e à compressão da poça fundida, o leito sólido é forçado em direção à parede interna do barril, acelerando assim o processo de transferência de calor do barril quente para o leito sólido. Simultaneamente, a rotação do parafuso causa uma ação de cisalhamento no filme fundido entre o leito sólido e a parede interna do cilindro, fundindo o sólido na interface entre o filme fundido e o leito sólido. À medida que o leito sólido espirala para frente, seu volume diminui gradualmente, enquanto o volume da poça fundida aumenta gradualmente. Se a taxa de diminuição da espessura do leito sólido for inferior à taxa de diminuição da profundidade do canal do parafuso, o leito sólido pode bloquear parcial ou completamente o canal do parafuso, causando flutuações na plastificação ou levando ao superaquecimento localizado devido à pressão local excessiva e ao aumento do calor de fricção.
Na seção de homogeneização da rosca, o leito sólido se rompeu devido ao seu pequeno tamanho, formando pequenas partículas sólidas dispersas na poça fundida. Essas partículas sólidas derretem por fricção e transferência de calor com o fundido circundante. Neste ponto, a principal função da rosca é agitar o plástico fundido para garantir uma mistura uniforme. A distribuição da velocidade de fusão varia desde a velocidade mais alta perto da parede do cilindro até a velocidade mais baixa perto do fundo do canal do parafuso. Se a profundidade do canal do parafuso for rasa e a viscosidade do fundido for alta, o atrito entre as moléculas do fundido será intenso.
Devido a diferenças significativas na taxa de fusão, viscosidade de fusão, faixa de temperatura de fusão, sensibilidade da viscosidade à temperatura e taxa de cisalhamento, à corrosividade dos gases de decomposição em alta-temperatura e ao coeficiente de atrito entre partículas de plástico, parafusos comuns-de uso geral podem sofrer calor de cisalhamento excessivamente alto em certas seções ao processar plásticos com características de fusão distintas (como PC, PA, ABS de alto-peso-molecular, PP-R, PVC, etc.). Este fenômeno geralmente pode ser eliminado reduzindo a velocidade da rosca, mas isso afeta inevitavelmente a eficiência da produção. Para conseguir uma plastificação eficiente desses plásticos, nossa empresa desenvolveu parafusos e cilindros de plastificação especializados para esses plásticos. Esses parafusos e cilindros especializados são projetados para abordar questões importantes, como coeficiente de atrito sólido, viscosidade de fusão e velocidade de fusão dos plásticos mencionados acima.
