V systéme technológie vstrekovania tvoria valec a závitovka základnú jednotku plastifikácie a dopravy. Ich konštrukčné princípy sa točia okolo procesu transformácie plastových surovín z pevného do roztaveného stavu, pričom integrujú poznatky z viacerých disciplín, ako je termodynamika, mechanika tekutín a mechanický prenos. Cieľom je dosiahnuť efektívne, rovnomerné a kontrolovateľné plastifikačné účinky, aby sa splnili požiadavky na lisovanie rôznych materiálov a produktov.
Dizajn hlavne kladie dôraz predovšetkým na precíznu konštrukciu tepelného prostredia. Je to valcovitá štruktúra s veľkým pomerom dĺžky-k{2}}priemeru (dĺžka k vnútornému priemeru), ktorá tvorí utesnenú plastifikačnú dutinu medzi vnútornou stenou a skrutkou. Pozdĺž axiálneho smeru je funkčne rozdelená na zóny regulácie teploty zodpovedajúce sekcii podávania, sekcii lisovania a sekcii homogenizácie. Každá sekcia je vybavená nezávislým vykurovacím zariadením a môže byť doplnená o chladiaci systém, tvoriaci spádovú distribúciu od nízkej teploty po vysokú teplotu a následne po homogenizačnú teplotu. Tento princíp segmentovanej regulácie teploty môže zabrániť predčasnému zmäkčeniu suroviny, čo by viedlo k zlej doprave, a môže poskytnúť dostatočné teplo v sekciách kompresie a homogenizácie, čím sa podporuje úplné roztavenie materiálu pri šmyku a vedení tepla. Chladenie zároveň zabraňuje lokálnemu prehriatiu, ktoré by mohlo viesť k degradácii materiálu. Konštrukcia tuhosti konštrukcie tela hlavne je tiež rozhodujúca a vyžaduje, aby odolala vnútornému vysokému tlaku a tepelnému namáhaniu. Bežne sa používa-kovovanie z legovanej ocele alebo odstredivé liatie a vnútorná stena môže byť vylepšená bimetalickým kompozitom alebo povlakmi odolnými{10}} proti opotrebovaniu, aby sa zlepšila životnosť.
Jadro konštrukcie skrutky spočíva v geometrických parametroch a funkčnom zladení závitu a drážky. Na základe pohybu materiálu na závitovke sa delí na podávaciu časť, lisovaciu časť a homogenizačnú časť. Podávacia časť má hlbšie drážky a mierny uhol skrutkovice, plynulo prijíma a zhutňuje sypké suroviny s nižšou šmykovou silou. Kompresná časť má postupne zmenšujúci sa objem drážky, pričom využíva zmeny stúpania alebo hĺbky drážky na stlačenie materiálu, vytlačenie vzduchu a zvýšenie hustoty, pričom súčasne zvyšuje šmykové teplo na podporu tavenia. Homogenizačná sekcia má plytšie a rovnomernejšie drážky, ktoré stabilizujú tlak taveniny a prietok, aby sa zabezpečil rovnomerný dávkovací výkon. Uhol skrutkovice ovplyvňuje účinnosť dopravy a pevnosť v šmyku, čo si vyžaduje optimalizáciu na základe viskozity materiálu a požiadaviek procesu. Tvar povrchu skrutky a povrchová úprava sú tiež v rámci dizajnu; špecifické tvary zubov alebo výčnelky môžu zvýšiť efekt miešania, zatiaľ čo úprava povrchového kalenia zlepšuje odolnosť proti opotrebeniu.
Konštrukcia lícovania medzi hlavňou a skrutkou sa riadi princípom kontroly vôle. Vhodná vôľa zaisťuje utesnenie taveniny, zabraňuje spätnému toku a znižuje prevádzkový odpor a trecie teplo. Príliš malá medzera zvyšuje spotrebu energie a riziko opotrebovania, zatiaľ čo príliš veľká medzera znižuje účinnosť plastifikácie a spôsobuje netesnosti. Konštrukcia nosnej a prítlačnej konštrukcie na hnacom konci musí zabezpečiť koaxiálnu a axiálnu stabilitu skrutky pri vysokom krútiacom momente, aby sa zabránilo abnormálnemu opotrebovaniu spôsobenému nerovnomerným zaťažením.
Celkovo je konštrukčný princíp valca a závitovky založený na tepelnom manažmente s použitím mechanického transportu a šmykovej plastifikácie ako prostriedku. Systematickou optimalizáciou štruktúry, parametrov a materiálov dosahuje efektívnu premenu plastových surovín na homogénnu taveninu za kontrolovateľných podmienok, čo poskytuje základnú záruku presnosti a kvality vstrekovania.
