塑料注塑机螺杆类型详细全面分析
注塑机的核心部件螺杆简介
螺杆是塑机的核心。
一般螺杆是与所加工树脂相匹配定制设计的部分。
螺杆不能遭受高的弯曲力,因此它们总是在刚性很强的机筒内运转。
螺杆和机筒的间隙很小。
一般间隙和螺杆直径之比在0.0005~0.002左右。
螺杆与机筒之间的小间隙是为了防止溶体的凝胶化或破裂。
由机筒和螺杆面之间的间隙引起漏流,会降低熔融效率。
因此螺杆必须按非常紧的公差来制造。
临界强度要求用于承受扭矩。
加到螺杆的最大扭矩可由以下公式计算:M=9550P/n 式中M——扭矩,N.m; P——驱动功率.kW;n——螺杆速度,r/min.遗憾的是,螺杆最薄弱的面积是加料段承受最大扭矩的部分。
有关最大扭矩的信息可用来决定加料段最大螺槽深度。
合金钢(38GrMoAlA)是目前最常见的螺杆材料。
其他常见重要的螺杆材料是不锈钢(Gr18MoV)和工具钢。
材料的选择一般取决与以下因素1:屈服强度。
2:硬度。
3:耐磨性。
4:耐腐蚀性。
5:容易加工。
6:材料的成本。
通常通过硬化螺杆表面提高耐磨性。
经过渗氮过程可以获得非常硬的表面。
离子渗氮是目前最好的形式,因为它优于气体渗氮过程,它加工温度较底,变形很小。
但离子渗氮很昂贵。
高磨损情况下,磨损表面主要是螺棱顶面,这可以焊接特殊坚固合金加以保护。
这些合金中最收欢迎的是钴铬钨硬质合金和高镍含铬合金,但近年来还开发出许多其他材料。
有时螺杆镀铬和镀镍。
大多数情况下电镀是用来改善耐腐蚀性。
在加工中根据聚合物释放的酸来作出这种选择是不可靠的。
金洋螺杆可以是一件结构或不同部分组装在一起。
装在螺杆末端的附加混合段通常在适当的位置用螺纹或螺楦结合在一起。
这是混练器的制造更并且提供了改变末端混合的可能性。
末端混合的改变允许根据聚合物和加工条件定制剪切和混合水平。
为使螺杆和冷却一体化,可以在螺杆内打孔,但这个孔不应该延伸过长而超过进料喉(大约4~5圈)。
一般螺杆加热和冷却不是必需的。
如果聚合物有过早熔融的危险,它会导致颗粒喂料的不一致,那么在喂料段强烈冷却才有意义。
注塑机的组成结构分析
注塑机的组成结构分析注塑机根据注射成型工艺要求是一个机电一体化很强的机种,主要由注射部件,合模部件,机身,液压系统,加热系统,控制系统,加料装置等组成.注塑机根据注射成型工艺要求是一个机电一体化很强的机种,主要由注射部件、合模部件、机身、液压系统、加热系统、控制系统、加料装置等组成。
如图2所示。
图2 注塑机组成示意图(一)注塑部件的典型结构1.注射部件的组成目前,常见的注塑装置有单缸形式和双缸形式,我厂注塑机都是双缸形式的,并且都是通过液压马达直接驱动螺杆注塑。
因不同的厂家、不同型号的机台其组成也不完全相同,下面就对我厂用的机台作具体分析。
立式机和卧式机注塑装置的组成图分别如图3和图4。
工作原理是:预塑时,在塑化部件中的螺杆通过液压马达驱动主轴旋转,主轴一端与螺杆键连接,另一端与液压马达键连接,螺杆旋转时,物料塑化并将塑化好的熔料推到料筒前端的储料室中,与此同时,螺杆在物料的反作用下后退,并通过推力轴承使推力座后退,通过螺母拉动活塞杆直线后退,完成计量,注射时,注射油缸的杆腔进油通过轴承推动活塞杆完成动作,活塞的杆腔进油推动活塞杆及螺杆完成注射动作。
图3 卧式机双缸注射注塑装置示意图(a)是俯视图;? (b)为注射座与导杆支座间的平视图1-油压马达;2,6 -导杆支座;3-导杆;4-注射油缸;5-加料口;7-推力座;8-注射座;9-塑化部件;10-座移油缸用的角式注塑机的注射部件与卧式机注塑机也是一样的。
图4 立式注塑机注射装置示意图1.液压马达;2-推力座;3-注射油缸;4-注射座;5-加料口;6-座移油缸;7-塑化部件;8-上范本2.塑化部件塑化部件有柱塞式和螺杆式两种,下面就对螺杆式做一下介绍。
螺杆式塑化部件如图5所示,主要由螺杆、料筒、喷嘴等组成,塑料在旋转螺杆的连续推进过程中,实现物理状态的变化,最后呈熔融状态而被注入模腔。
因此,塑化部件是完成均匀塑化,实现定量注射的核心部件。
图5 螺杆式塑化部件结构图1-喷嘴;2-螺杆头;3-止逆环;4-料筒;5-螺杆;6-加热圈;7-冷却水圈螺杆式塑化部件的工作原理:预塑时,螺杆旋转,将从料口落入螺槽中的物料连续地向前推进,加热圈通过料筒壁把热量传递给螺槽中的物料,固体物料在外加热和螺杆旋转剪切双重作用下,并经过螺杆各功能段的热历程,达到塑化和熔融,熔料推开止逆环,经过螺杆头的周围通道流入螺杆的前端,并产生背压,推动螺杆后移完成熔料的计量,在注射时,螺杆起柱塞的作用,在油缸作用下,迅速前移,将储料室中的熔体通过喷嘴注入模具。
注塑机螺杆的类型及杆如何使用
一、注塑机螺杆的类型和特点1、渐变型螺杆特点:压缩段较长,占螺杆总长的50%,塑化时能量转换缓和,多用于PVC 等热稳定性差的塑料。
2、突变型螺杆特点:压缩段较短,占螺杆总长的5%~15%左右,塑化时能量转换较剧烈,多用于聚烯烃、PA等结晶型塑料。
3、通用型螺杆特点:适应性比较强的通用型螺杆,可适应多种塑料的加工。
二、注塑机螺杆的使用方法1、料筒未达到预调温度时,切勿启动机器。
新开电热一般要求温度达到设定值30分钟后再操作螺杆。
2、每次停机超过半小时以上的,最好关闭落料口并清扫料筒内料,设置保温。
3、避免异物落入料料筒损坏螺杆及料筒。
防止金属碎片及杂物落入料斗,若加工回收料,需加上磁性料斗以防止铁屑等进入料筒。
4、使用防涎时要确定料筒内塑料完全熔融,以免螺杆后退时损坏传动系统零件。
5、避免螺杆空转、打滑等现象。
6、使用新塑料时,应把料筒的余料清洗干净。
使用POM、PVC、PA+GF等料时尽量减少原料降解,停机后及时用ABS等水口料冲洗干净。
7、避免POM与PVC同时混入料筒,在熔融温度下将会发生反应造成严重工业事故。
8、当熔融塑料温度正常但又不断发现熔融塑料出现黑点或变色时,应检查螺杆止逆环(过胶圈、介子)是否损坏。
三、注塑机螺杆如何选择螺杆有几个至关重要的参数影响塑化质量,一般按照以下原则,选择注塑机螺杆:1、螺杆直径(D)a、与所要求的注射量相关:射出容积=1/4*π*D2*S(射出行程)*0.85;b、一般而言,螺杆直径D与最高注射压力成反比,与塑化能力成正比。
2、输送段a、负责塑料的输送,推挤与预热,应保证预热到熔点;b、结晶性塑料宜长,非晶性料次之,热敏性最短。
3、压缩段a、负责塑料的混炼、压缩与加压排气,通过这一段的原料已经几乎全部熔解,但不一定会均匀混合;b、在此区域,塑料逐渐熔融,螺槽体积必须相应下降,以对应塑料几何体积的下降,否则料压不实,传热慢,排气不良;c、一般占25%以上螺杆工作长度,但尼龙(结晶性料)螺杆的压缩段约占15%螺杆工作长度,高粘度、耐火性、低传导性、高添加物等塑料螺杆,占40%50%螺杆工作长度,PVC螺杆可占100%螺杆工作长度,以免产生激烈的剪切热。
挤塑机螺杆知识
挤塑机螺杆知识一、螺杆的类型为适应不同塑料加工的需要,螺杆的型式有很多种,常见的有以下几种:渐变型(等距不等深),渐变型(等深不等距),突变型,鱼雷头型等。
1、螺杆的选择螺杆型式的选用主要根据塑料的物理性能及挤塑机的生产技术规范来确定。
(1)非结晶型聚合物的软化是在一个比较宽的温度内完成的,一般选用等距渐变螺杆。
结晶型聚合物熔融的温度范围比较窄,一般选用等距突变螺杆。
(2)在小型挤塑机上,如φ45挤塑机螺杆采用的是等距不等深的全螺纹型式,螺杆的长径比较小,主要用于挤出小截面的绝缘层和护套层,挤出速度较快。
(3)中型螺杆采用等距而螺纹深度渐变的全螺纹型式,它的长径比比小型螺杆大些,螺纹的节距相等,从根部起由浅到深。
螺纹端部的螺纹较深,根部的螺纹较浅,这样塑料挤出量较多,又不影响螺杆强度,挤出速度快,塑料塑化好,是一般中小型挤塑机生产绝缘层和护套层的理想螺杆。
(4)大型螺杆直径一般在150mm以上,如φ150、φ200、φ250挤塑机。
大型螺杆采用两种型式,一是等距不等深,如φ150、φ200挤塑机;二是螺杆分三段,即等距等深、等距不等深、不等距不等深,如φ250挤塑机,压缩比在2~3之间,长径比在15:1左右,主要用于生产大截面的电线电缆绝缘层和护套层。
二、螺杆的主要参数螺杆的主要参数有直径、长径比、压缩比、螺距、螺槽宽度、螺槽深度、螺旋角、螺杆与机筒之间的间隙等,这些参数对挤塑工艺和性能有很大影响。
1、螺杆直径Ds螺杆直径即螺纹的外径,挤塑机的生产能力(挤塑量)近似与螺杆直径的平方成正比,在其它条件相同时,螺杆直径少许增大,将引起挤出量的显著增加,其影响甚至比螺杆转数的提高对挤出量的影响还大。
故常用螺杆直径来表征挤塑机规格大小的技术参数。
2、螺杆长径比L/Ds螺杆工作部分长度L与螺杆直径Ds之比称为长径比,在其它条件一定时(如螺杆直径),增大长径比就意味着增加螺杆的长度。
L/Ds 值大,温度分布合理有利于塑料的混合和塑化,此时塑料在机筒中受热的时间也较长,塑料的塑化将充分、更均匀。
注塑机螺杆的选择
一.注塑机螺杆作用螺杆是注塑机的重要部件。
它的作用是对塑料进行输送、压实、熔化、搅拌和施压。
所有这些都是通过螺杆在料筒内的旋转来完成的。
在螺杆旋转时,塑料对于机筒内壁、螺杆螺槽底面、螺棱推进面以及塑料与塑料之间在都会产生摩擦及相互运动。
塑料的向前推进就是这种运动组合的结果,而摩擦产生的热量也被吸收用来提高塑料温度及熔化塑料。
螺杆的设计结构将直接影响到这些作用的程度。
二.注塑机螺杆简介1.螺杆的类型和特点渐变型螺杆特点:压缩段较长,占螺杆总长的50%,塑化时能量转换缓和,多用于PVC等热稳定性差的塑料。
突变型螺杆特点:压缩段较短,占螺杆总长的5%~15%左右,塑化时能量转换较剧烈,多用于聚烯烃、PA等结晶型塑料。
通用型螺杆特点:适应性比较强的通用型螺杆,可适应多种塑料的加工。
2.注塑机螺杆分段说明注塑机螺杆一般情况下可分为加料段、压缩段、均化段(也称为计量段)。
(注:不同的螺杆三段所占的比值不一样,螺杆槽深不一样,螺杆底径过渡形式不一样)(1)加料段说明:此段螺沟深度固定,其功能为负责预热与塑料固体输送及推挤。
必须保证塑料在进料段结束时开始熔融。
(2)压缩段说明:此区段为渐缩螺杆螺沟牙深,其功能为塑料原料熔融、混炼、剪切压缩与加压排气。
塑料在此段会完全溶解,体积会缩小,压缩比的设计很重要。
(3)均化段说明:此段为螺杆螺沟固定沟深,其主要功能为混炼、熔胶输送、计量,还必须提供足够的压力,保持熔胶均匀温度及稳定熔融塑料的流量。
3.注塑机螺杆选择参数D—螺杆直径(多用Φ表示),螺杆直径的大小直接影响塑化能力的大小,影响理论注射容积的大小。
L/D—螺杆长径比,L是螺杆螺纹部分的有效长度。
螺杆直径一定的前提下,螺杆长径比越大,说明螺纹长度越长,直接影响到物料在螺杆中的热历程,也影响吸收能量的能力;如果L/D太小,直接影响到物料的熔化效果和熔体质量;如果L/D太大,则传递扭矩加大,能量消耗增加。
L 1—加料段长度,L1的长度应保证物料有足够的输送空间,因为过短的L1会导致物料过早的熔融,从而难以保证稳定压力的输送条件,也就难以保证螺杆以后各段的塑化质量和塑化能力。
PET专用注塑机螺杆简单介绍
PET专用注塑机螺杆简单介绍第一篇:PET专用注塑机螺杆简单介绍PET专用注塑机螺杆简单介绍1.熔点250℃-260℃,吹塑PET成型温度较广,约255℃-290℃,增强级GF-PET可达290℃-315℃等;2.熔点高,粘度低,与金属附着力大,易水解;3.亲水性,粘料在高温下对水比较敏感,干燥温度150℃-160℃,时间4小时以上。
参数选择:1.L/D一般取20-22,三段分布L1=50-60%,L2=20-30%;2.采用低剪切,低压缩比的螺杆压缩比ε=1.8-2.2,因为剪切过热导致变色或不透明h3=0.09-0.10D;3.使用回收料(片料)时,加大加料段的输送能力,采用强制进料塑化系统。
PET瓶注拉吹技术发展趋势随着食品(包括饮料)及医疗产品等对包装瓶的大量需求,极大地带动了PET注拉吹设备和技术的发展,而啤酒和果汁等对长货架期的要求,则大大促进了PET瓶阻渗技术的提高。
塑料拉伸吹塑又称双轴取向吹塑,是一类在聚合物的高弹态下通过机械方法(拉伸杆或拉伸夹具)轴向拉伸型胚、用压缩空气径向吹胀(拉伸)型胚以成型包装容器的方法。
按型胚的成型方法分,拉伸吹塑有注射拉伸吹塑和挤出拉伸吹塑两种。
若按工序来分,拉伸吹塑又可分成一步法和两步法两种。
在一步法中,型胚的成型、冷却、加热、拉伸和吹胀以及瓶子的取出均在一台机械上依次完成;两步法则先成型出型胚,并使之冷却至室温,成为半成品,过后再把型胚送入经加热的拉伸吹塑机械中,成型为瓶子,即型胚的成型及其拉伸与吹胀分别在两台机械上进行。
拉伸吹塑成型可使聚合物分子链沿轴向和周向排列,从而使制品的机械性能、阻渗性能、光学性能和耐化学药品性得到提高。
目前应用于拉伸吹塑成型的塑料主要有PET、PVC、PP、PAN这四种,而其中的PET则主要是通过注射拉伸吹塑的方法(包括一步法和两步法)成型为瓶,以用于液体的包装。
塑料拉伸吹塑又称双轴取向吹塑,是一类在聚合物的高弹态下通过机械方法(拉伸杆或拉伸夹具)轴向拉伸型胚、用压缩空气径向吹胀(拉伸)型胚以成型包装容器的方法。
浅谈注塑机A.B.C三种螺杆
浅谈注塑机A.B.C三种螺杆玩注塑了解更多详情我们知道,注塑机的注射量、注射压力、注射速率、塑化能力、合模面积、合模力、开合模速度、空循环时间等参数是设计、制造、购置和使用注射机的主要技术参数。
今天我们就来了解一下注塑机的螺杆长度与注射行程之间的关系。
乍看,两者没有关系,其实存在微妙的“质与量”的关系,其比率是个质的尺度。
螺杆的长度,一般不用绝对长度,而用相对於直径的长度来衡量。
这样,不同直径的螺杆亦可比较长度。
这个长度叫长径比,以L/D代表。
螺杆长度当然只算有螺纹的部份。
更准确的算法是算到料斗的中线,称之为有效长度或有效长径比。
一台注塑机通常有三条螺杆可选,称为A、B、C螺杆,直径分别为小、中(标准)、大。
它们的长径比为22、20、18左右。
温度不均已塑化塑料叫熔融,储在螺杆的顶端,准备下次注射时使用。
理想的熔融是温度均匀的。
但一般情况事实并非如此。
由於加热瓦并非360°包围着料筒,而是有个缺口,因此环向温度不均匀。
加热瓦的热量由外传内,加上熔融传热不良,所以径向温度不均匀。
塑化时,螺杆随着後退。
有效长度因此逐渐降低。
加料行程(注射行程)越大,有效长度变化越大,轴向的温度亦越不均匀。
熟悉挤出机的读者都知道挤出螺杆是不往後退的。
因此,挤出的熔融是没有轴向温差的。
若熔融温度相差15°C,成品的外观、机械性能等都不会平均。
多腔的模具更会产生腔与腔之间的成品差异,甚至一腔不满,一腔飞边,况且此情况没有规律。
要改善这情况,注射行程应设计为B螺杆直径的4倍。
有效长径比的变化亦因此为4。
这样的话,注射行程便是A螺杆直径的4.4倍,亦是C螺杆直径的3.7倍。
径向温差以A螺杆最大,C螺杆最小。
增加长径比增加长径比会降低轴向温差,原因是螺杆长了,塑料要多转几圈才跑到螺杆的末端。
搅拌多了,温度便更均匀。
在注射行程不变的情况下,螺杆越长,“注射行程÷螺杆长度”下降,故轴向温差亦下降。
而B螺杆若能有22的长径比,当然比20的长径比佳。
塑料注塑机螺杆类型详细全面分析
塑料注塑机螺杆类型详细全面分析注塑机螺杆类型注塑机螺杆分为:渐变型螺杆、突变型螺杆、通用型螺杆。
渐变型螺指螺槽深度由加料段深的螺槽向均化段的螺槽逐渐过度。
主要用于加工具有宽的软化温度范围,高粘度非结晶性塑料,如聚氯乙烯等。
突变型螺杆指螺杆槽深度由深变浅的过程是在一个较短的轴向距离内完在的。
主要用于加工粘度,熔点明显的结晶性塑料,如聚乙烯,聚丙烯等。
通用型螺杆,压缩段长度介于突变型螺杆与渐变型螺杆之间,但塑化质量和能耗比专用差。
以适应结晶性与非结晶塑料熔融塑料化的要求。
注塑螺杆长径比注塑机螺杆与挤出螺杆相比注射机螺杆长径比小。
国内注塑机螺杆长径比多在17—22之间,常采用20:1左右国外螺杆长径比多在20—33之间,常见长径比有20、25、30等多种。
注塑螺杆压缩比:注塑螺杆均化段螺槽较深,压缩比就小,反之压缩比就大。
螺槽深度大小选取,主要依据加工塑料的:比热容、导热性、稳定性、粘度、及塑化时的压力等因系来决定.、但也不能太深,太深会使螺杆因扭矩过大而扭断,或由于超载而停转。
注塑螺杆的压缩比通常为(1.5—3.5):1压缩比高的螺杆应当在较慢转速下工作。
而压缩比小于3:1的螺杆可在较高转速下工作。
螺杆的基本参数一般螺杆分为三段即加料段,压缩段,均化段。
加料段——底经较小,主要作用是输送原料给后段,因此主要是输送能力问题,参数(L1,h1),h1=(0.12-0.14)D。
压缩段——底经变化,主要作用是压实、熔融物料,建立压力。
参数压缩比ε=h1/h3及L2。
准确应以渐变度A=(h1-h3)/L2。
均化段(计量段)——将压缩段已熔物料定量定温地挤到螺杆最前端、参数(L3,h3),h3=(0.05-0.07)D。
对整条螺杆而言,参数L/D-长径比L/D利弊:L/D与转速n,是螺杆塑化能力及效果的重要因素,L/D大则物料在机筒里停留时间长,有利于塑化,同时压力流、漏流减少,提高了塑化能力,同时对温度分布要求较高的物料有利,但大之后,对制造装配使用上又有负面影响,一般L/D为(18~20),但目前有加大的趋势。
几种常用塑料注塑时螺杆选用要点
几种常用塑料注塑时螺杆选用要点塑料注塑是一种常见的加工方法,用于生产各种塑料制品。
螺杆是塑料注塑机的重要组成部分之一,它的选用对注塑工艺和产品质量有着直接的影响。
下面介绍几种常用塑料注塑时螺杆选用要点。
首先,选择合适的螺杆直径。
螺杆直径影响着塑料的进料量和塑化能力。
一般来说,螺杆直径越大,塑料进料量越大,塑化能力越强。
但是,过大的螺杆直径可能导致塑料在螺杆管内滞留时间过长,增加塑料的热稳定性和热分解的可能性。
因此,在选择螺杆直径时需要根据注塑机的规格和生产需求进行合理的选择。
其次,选择合适的螺杆长度。
螺杆长度决定了塑料的压缩能力和混炼效果。
一般来说,螺杆长度越长,塑料的压缩能力越强,混炼效果越好。
但是,过长的螺杆长度可能导致塑料在螺杆管内变色和分解。
因此,在选择螺杆长度时需要根据注塑机的规格和生产需求进行合理的选择。
再次,选择合适的螺距。
螺距决定了塑料在螺杆管内的推动能力和塑化效果。
一般来说,螺距越大,推动能力越强,塑化效果越好。
但是,过大的螺距可能导致塑料在螺杆管内塑化不均匀和退料困难。
因此,在选择螺距时需要根据注塑机的规格和生产需求进行合理的选择。
最后,选择合适的螺杆材质。
螺杆材质直接影响着螺杆的耐磨性和耐腐蚀性。
一般来说,常用的螺杆材质有45#钢、38CrMoAlA钢和SACM645钢等。
其中,45#钢具有良好的延展性和切削性能,适用于加工一般的塑料制品;38CrMoAlA钢具有较高的硬度和强度,适用于加工玻璃纤维增强的塑料制品;SACM645钢具有良好的耐磨性和耐腐蚀性,适用于加工耐磨、耐腐蚀的塑料制品。
根据注塑机的规格和生产需求选择合适的螺杆材质。
综上所述,选择合适的螺杆直径、长度、螺距和材质是保证塑料注塑工艺和产品质量的重要要点。
注塑机制造商和塑料加工厂应根据实际情况综合考虑这些因素,选择适合的螺杆,以提高生产效率和产品质量。
注塑机台螺杆知识资料
塑膠特性
熱固性 硬質PVC、高黏度PU等熱 敏性 一般塑膠 PC、POM等高溫穩定性塑 膠
混色能力選擇螺杆
混色能力
以染好顏色之膠粒成型為宜,避 免色差發生。 以色母在料管內混煉、染色、成 型品質均勻,色差不良較小。
細長比
14~16
細長比
12~16
17~18
18~22 22~24
16~18
a. 負責塑膠的輸送、推擠與預熱應保證入料段結束時開始熔 融,預熱到熔點。
b. 固態比熱↑、熔點↑、潛熱↑,加熱到熔點需熱多,入料 段應長固態熱傳導係數↓,傳熱慢、塑膠中心溫升慢,入料 段應長預熱↑,入料段可短。 c. 結晶性料最長(如:POM、PA); 非晶性料次之(如:PS、PU); 熱敏性最短(如:PVC)。
B.料筒的加熱段的溫度設置 設置精確的溫度要經過無數個週期迴圈才能調整到但。料簡 內的塑膠是由兩方向的熱量供給使其溶化的。 —方面由外 部加熱困供熱;另—方面由螺杆轉動產生的摩擦熱供給。因 此在設置加熱圈的溫度時就要根據螺杆的形狀、產生的摩擦 熱一起綜合考慮。對於一個注塑機,—個指定的產品及所用 的原料還需考慮以下各因素。
A:使用壽命;雙金屬較氮化產品 B:銷售成本; 雙金屬較氮化產品 C:使用工效; 雙金屬較氮化產品 5.關於合金材料的介紹:(4種)
A級:鐵+鉻+鎳+硼+碳化鎢 B級:鐵+鈷+鉻+硼 C級:鐵+鎳+硼 普通一般材料
4~6=1 13;Cr+Ni+B+Cgrbide Fe+Co+Cr+B Fe+Ni+B 38CrMoAIA材料
2.雙金屬螺杆的製造工藝: 是在38CrMoAIA的基材上,根據使用者的需要,切割成型槽後, 將一種特殊的合金材料熔化,用特殊方法均勻地覆合在母 材上, 並根據使用者的特殊要求,用不同的配方達到最佳的 效果,而這種均勻覆合在母材上的合金完全無縫隙、孔洞, 不滲水,然後經消除應力後,磨削至所需的圖紙尺寸要求,這 種特殊覆合母體與工整半熔化狀態下, 硬度指標可達到 HRC59-64,母材全鍍硬鉻兩層6~8絲。
注射螺杆头.
主要用于加工高粘度、 热稳定性差的物料。
(2)止逆型螺杆头
止逆型螺杆头是一种防止注塑时熔料回泄的螺杆头,通常有止
逆环和止逆球形两种结构。
止逆球形螺杆头
当螺杆旋转塑化时,沿螺槽前进的熔料形成一定的压力将止逆 环(球)向前推移,熔料通过止逆环(球)与螺杆头间的通道进入 螺杆头前端;注塑时,止逆环(球)在注塑压力的反作用下往后移 动与环座紧密贴合,使止逆环(球)与螺杆头间的通道封闭,从而 防止了熔料的回流。
作用,以提高物料均匀塑化的效果,提高产品质量。
主要用产品质量要求较高的产品,如高透明度、高表面光 泽度的注射产品。
谢谢大家
8
注射螺杆头
主讲 刘西文
1
内容提要
1
结构形式
2
特点与适用性
2
1 结构形式
注塑螺杆的螺杆头的结构形式有锥型螺杆头、止逆型螺杆头、 混炼型螺杆头等多种形式。
2 特点与适用性
(1)锥形螺杆头
一般锥形螺杆头,螺杆头采用20°的小锥角,有的头部还带有螺
纹。有利于在注塑时排料干净而防止滞料引起过热分解的现象。
注塑时,在防止螺杆前端熔料在注塑压力作用下沿螺槽回流的 同时,会造成生产能力下降,注塑压力损失增大、保压困难而使制 品质量降低等。
主要用于中、低等黏度物料的加工。
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(3)混炼型螺杆头
螺杆头设有销钉或螺纹,使物料通过螺杆头时,一方面受
到销钉的摩擦剪切作用,另一方面由于销钉的阻碍作用,使前
方料流分成多股料流后再汇合,以增强物料的混炼塑化及混合
注塑螺杆的基本型式及主要参数
注塑机使用指南近几年,由于塑料化工业蓬勃的发展,以及近期各种改性塑料和工程塑料的应用范围越来越广泛,所以只靠普通型的螺杆组合件来满足不同塑料塑化要求已经是不可能的。
更兼目前注塑行业市场竞争激烈,许多塑件产品要在同一台注塑机使用不同的塑料和色粉或色种注塑出产品,有的一种产品甚至搭配几种不同配方的塑料。
鉴于不同的塑料塑化要求不同,所以必然出现一台注塑机使用这种塑料效果好,而另一种塑料塑化不良。
为此希望客户要根据塑件的塑料特性选择合适的螺杆料筒组合件注塑机,才能满足产品工艺要求。
下面提供介绍客户如何选择特别的螺杆料筒组合件的有关知识及使用指南,供其参考。
注塑螺杆的基本型式及主要参数一般螺杆广泛使用三段式螺杆:即加料段、压缩段、均化段。
①加料段:根径较小,主要作用是输送原料给后段,并起着压实排气的作用,故且要解决输送能力的问题。
参数(L1,h1),h1=(0.11-0.145)D②压缩段:根径的变化主要作用进一步压实熔融物料,建立压力。
参数压缩比ε=h1/h3及L2渐变度A=h1-h3/L2。
③均化段(计量段):将压缩段已熔物料定量定温地挤到螺杆最前端。
参数:(L3,h3)=(0.04-0.07)D④长径比:L/D,L/D利弊:L/D是影响螺杆塑化能力及效果的重要因素,L/D大则物料在机筒里停留时间长,同时压力流、漏流减少,有利于塑化,而且对温度分布要求较高的物料有利,但大之后,对制造装配使用上时工艺要求较高,一般L/D(18-20)。
但目前有加大的趋势,如屏障型、高效分离型等的螺杆L/D(22-24)这时减少背压,提高塑化质量能力大有帮助。
⑤螺距S:螺旋升角Ф=πDtgФ,一般D=S,则Ф=17°40’⑥棱宽e,对粘度小的物料e尽量取大一些,太小易漏流,但太大会增加动力消耗易过热e=(0.08-0.12)D。
总之上述的螺杆的参数,根据不同的物料性质,凭经验制订的,大概各厂均一样的。
现对震德厂几款的专用螺杆作简单的介绍。
注塑机台螺杆知识
a. 负责塑料的输送、推挤与预热应保证入料段结束时开始熔 融,预热到熔点。
b. 固态比热↑、熔点↑、潜热↑,加热到熔点需热多,入料 段应长固态热传导系数↓,传热慢、塑料中心温升慢,入料 段应长预热↑,入料段可短。 c. 结晶性料最长(如:POM、PA); 非晶性料次之(如:PS、PU); 热敏性最短(如:PVC)。
B.料筒的加热段的温度设置 设置精确的温度要经过无数个周期循环才能调整到但。料简 内的塑料是由两方向的热量供给使其溶化的。 —方面由外 部加热困供热;另—方面由螺杆转动产生的摩擦热供给。因 此在设置加热圈的温度时就要根据螺杆的形状、产生的摩擦 热一起综合考虑。对于一个注塑机,—个指定的产品及所用 的原料还需考虑以下各因素。
5.螺杆温度设定:
塑料种类
结晶性塑料一般温度控制
料管温度℃ 喷出料管 温度℃ 射出压力Kg/cm2
a.使滞留于料管及螺杆 内之冷硬树脂熔融以 利螺杆之转动,提供 树脂获得熔融所需的 一部份热量。
HDPE PP
210℃后降温 呈 180℃操作 200~270
200~220 210~280
500~1,500 400~1,000
鸠拉康
非晶性塑料一般温度控制
塑料种类 料管温度℃
喷出料管 温度℃ 射出压力 Kg/cm2
PS ABS PMMA PC 变性PPO 硬质PVC
180~240 200~230 180~220 260~310 240~280 165~185
190~260 200~240 200~230 280~320 250~300 175~195
尼龙(结晶性料)2~3圈,约占15%螺杆的工作长度。
高黏度、耐火性、低传导性、高添加物,占40%~50%螺杆 的工作长度。
深层次认识注塑机螺杆
深层次认识注塑机螺杆一、注塑机螺杆材质分类1、HPT全硬化粉末合金螺杆采用采用钨钴粉末合金工具钢,经特殊工艺整体硬化处理成型,螺杆内部与外部整体硬度相同,达到HRC65°左右。
适合加工各种透明产品、精密产品以及添加纤维的LCP、PPS、PES、PPA等特殊高温、高腐蚀性塑料。
2、双合金螺杆采用SACM645、38CrMoAlA为基材,然后牙顶或者螺槽离子喷焊碳化钨镍基合金,螺杆表面硬度在HRC60°左右。
适合加工各种透明产品以及添加纤维的PA6、PA66等工程料。
3、电镀螺杆采用SACM645、38CrMoAlA为基材,成型过后外表面电镀一层硬铬、镍、钛等元素。
硬度在HRC60°左右。
适合加工PC,PMMA,PET透明料和腐蚀性塑料U-PVC料。
4、不锈钢螺杆材质为9Cr18MoV特殊不锈工具钢,采用整体淬火+整体硬化处理,整体硬度在HRC55°左右。
5、SKD61螺杆采用日立SKD61材料,经特殊工艺处理成型,产品韧性好,抗扭力强。
6、普通氮化螺杆采用SACM645、38CrMoAlA为基材经特殊工艺处理成型,氮化层深度0.5-0.8mm,整体硬度HV980~1080°。
适合加工普通塑料,如PP,ABS,PS,AS,PVC等普通塑料。
二、注塑机螺杆分段说明注塑机螺杆一般情况下可分为加料段、压缩段、均化段(也称为计量段)。
(注:不同的螺杆三段所占的比值不一样,螺杆槽深不一样,螺杆底径过渡形式不一样)1、注塑机螺杆加料段此段螺沟深度固定,其功能为负责预热与塑料固体输送及推挤。
必须保证塑料在进料段结束时开始熔融。
2、注塑机螺杆压缩段此区段为渐缩螺杆螺沟牙深,其功能为塑料原料熔融、混炼、剪切压缩与加压排气。
塑料在此段会完全溶解,体积会缩小,压缩比的设计很重要。
3、注塑机螺杆均化段此段为螺杆螺沟固定沟深,其主要功能为混炼、熔胶输送、计量,还必须提供足够的压力,保持熔胶均匀温度及稳定熔融塑料的流量。
常用螺杆及分类
通常螺桿可分为普通型、渐变型、突变型、混炼型、分离型、分流型以及各种屏障型、销钉型、DIS开扎分流型和排气型等;螺桿头数可为单头或是变头等。
对于一般未加阻燃剂的塑料,使用普通通用螺桿就可以加工,只需要根据不同熔融粘度选用不同直径即可。
如果是性能较特殊的塑料、特殊制品或特殊颗粒形状的塑料,必须使用专用螺桿。
通用螺桿对某一种塑料来说,在塑化和消耗功率等方面比不上专用螺桿性能优越。
下面就是各种特殊产品、特殊需要而制造的专用螺桿作逐一介绍。
PC专用螺桿Pc为高粘度非结晶性塑料,流动性差,长时间受热易降解,加料扭矩大,难熔融,易滞塞,需高料温、高压力注射,料温调节范围较窄,工艺性不如PMMA。
螺桿采用进口高合金钢全硬化处理,有效承受高扭力、高压力冲击,耐磨耗,表面电镀,耐腐蚀,平滑无孔隙以减少表面粘附和降解,细部结构精心处理,藏胶有效防止,低剪切设计,发热小。
一般取中小直径,成型PCABS+PC、PP-R、阻燃ABS等效果好。
也可成型一般塑料及PMMA普通制品,但混色效果较差。
如塑料中加色粉,需订做加强混色型螺桿。
配合业界超薄精密成型,提供螺桿直径大改小,长改短,提升射出压力到3000Kgf/cm 以上,射座前移改造(改造后可以正常恢复原状)。
PMMA专用螺桿PMMA为高粘度非结晶性塑料,质性强韧加料扭矩大,难熔融,易滞塞,剪切敏感易降解,流动性稍差,必须高料温、高压力注射,料温调节范围宽,工艺性较好。
螺桿压缩比较大,采用进口高合金钢全硬化处理,有效承受高扭力、高压力冲击,表面电镀硬铬减少表面粘附和降解,塑化均匀效果好,混色好,低剪切设计发热低,降解率低。
一般取中间直径,成型PMMA、PP-R、PC、阻ABS等加色粉时效果好。
CP、CA酸性螺桿组件:针对CP、CA等酸性塑料腐蚀性强的特性,螺桿、熔胶筒以及其它塑化零件在结构及表面处理上都做了特殊设计。
螺桿组件耐腐蚀性好。
推荐配套使用双合金料筒以耐腐蚀。
PVC专用螺桿PVC塑料可分为粒状及粉状,对温度的反应非常敏感易分解,粘度高、腐蚀性强。
螺杆要求--种类与形式
3、型的硬聚氯乙烯注塑螺杆:这种螺杆的特点是:长径比小,计量段和输送段较短,压缩段较长;计量段的螺槽较深,压缩比较小,适合于对硬聚氯乙烯等热稳定性差的塑料进行注塑成型。为了减少强剪切作用和存料,防止过热分解,这种螺杆适合配以有熔体流动空的“Z”型螺杆头。
4、无计量段注塑螺杆:无计量段注塑螺杆又称“ZM”螺杆,其特点是没有计量段,只有加料段和过渡段,所以这是一种两段式的螺杆。由于无计量段可以减少熔体过热,增加塑化能力和混炼效果,所以适用于注塑ABS和防止剪切过热的其它非结晶性材料,如用来加工阻燃型抗冲击型聚苯乙烯、聚碳酸酯、充填聚苯乙烯、聚氯乙烯、和充填尼龙等。无计量段螺杆长径比一般为20,加料段与过渡段的长度各占50%,各段推杆计量段的心轴上,根据物料的不同性质安装不同功能的混炼元件组。混炼元件做成键的形式,并用键和心思连接,套的端面要精密配合,以防熔体进入。
1、常规注塑螺杆 :一般的注塑机用一要标准的中径螺杆,再配两根高低压的常规螺杆,可适用于范围较广的通用塑料和工程塑料的加工。这种螺杆也是三段式:加料段,压缩段,均化段。都是考虑注塑机预塑和注塑加工的物料的工作特点来定。
2、加长注塑螺杆:是有较高塑化能力各较好混合作用的通用型注塑螺杆,与常规螺杆比较其特点是:长径比大(20~25),计量段长(30%),计量段槽较浅(0.04~0.05D),压缩比较大(0.11~012D),因此有利于塑化各混合作用.
6、波状螺杆(HPM螺杆):波状螺杆有“单波”和“双波”之分。单波型螺杆的特点是两个相邻螺槽的底径是相等的,但却是偏心的,而且偏心距相等,并对称开螺杆轴线。由于螺槽深度沿轴向呈波浪形周期性地变化,所以预塑时物料受到强挤压各强剪切作用,吸收大量机械能并进行能量转换;而到波谷时物料得到松弛,进行能量的均衡各温度的均化。对已经熔融的聚合物来说将很快地通过强剪切区,而对剩余的固体物料来说将被迫受强剪切作用进行周期性的变化,从而加速了固体床的解体和熔融。双波螺杆不仅可以提高塑化能力,而且能增加混炼效果。适用于有填料、颜料以及发泡剂的物料注塑成型,能得到均匀的组分;也适用注塑硬聚氯乙烯等热敏性物料,可以减少降解作用。
如何选择和使用注塑机螺杆
注塑机螺杆知识大全一、注塑机螺杆材质分类1、HPT全硬化粉末合金螺杆采用采用钨钴粉末合金工具钢,经特殊工艺整体硬化处理成型,螺杆内部与外部整体硬度相同,达到HRC65°左右。
适合加工各种透明产品、精密产品以及添加纤维的LCP、PPS、PES、PPA等特殊高温、高腐蚀性塑料。
2、双合金螺杆采用SACM645、38CrMoAlA为基材,然后牙顶或者螺槽离子喷焊碳化钨镍基合金,螺杆表面硬度在HRC60°左右。
适合加工各种透明产品以及添加纤维的PA6、PA66等工程料。
3、电镀螺杆采用SACM645、38CrMoAlA为基材,成型过后外表面电镀一层硬铬、镍、钛等元素。
硬度在HRC60°左右。
适合加工PC,PMMA,PET透明料和腐蚀性塑料U-PVC料。
4、不锈钢螺杆材质为9Cr18MoV特殊不锈工具钢,采用整体淬火+整体硬化处理,整体硬度在HRC55°左右。
5、SKD61螺杆采用日立SKD61材料,经特殊工艺处理成型,产品韧性好,抗扭力强。
6、普通氮化螺杆采用SACM645、38CrMoAlA为基材经特殊工艺处理成型,氮化层深度0.5-0.8mm,整体硬度HV980~1080°。
适合加工普通塑料,如PP,ABS,PS,AS,PVC等普通塑料。
二、注塑机螺杆分段说明注塑机螺杆一般情况下可分为加料段、压缩段、均化段(也称为计量段)。
(注:不同的螺杆三段所占的比值不一样,螺杆槽深不一样,螺杆底径过渡形式不一样)1、注塑机螺杆加料段此段螺沟深度固定,其功能为负责预热与塑料固体输送及推挤。
必须保证塑料在进料段结束时开始熔融。
2、注塑机螺杆压缩段此区段为渐缩螺杆螺沟牙深,其功能为塑料原料熔融、混炼、剪切压缩与加压排气。
塑料在此段会完全溶解,体积会缩小,压缩比的设计很重要。
3、注塑机螺杆均化段此段为螺杆螺沟固定沟深,其主要功能为混炼、熔胶输送、计量,还必须提供足够的压力,保持熔胶均匀温度及稳定熔融塑料的流量。
注塑机螺杆分类
注塑机螺杆分类
嘿,朋友!今天咱就来聊聊注塑机螺杆这个有点神秘但又超级重要的家伙。
你看啊,注塑机螺杆就像是一个大力士,在注塑的过程中起着关键的作用呢!它有好几种类型,每种都有自己独特的本领。
先说渐变型螺杆吧,这家伙就像是个经验丰富的老手,能稳稳地把塑料往前推送,工作起来那叫一个靠谱。
我记得有一次和厂里的老师傅聊天,他就说:“这渐变型螺杆啊,就像是我们厂的老黄牛,任劳任怨,让人放心。
”
还有突变型螺杆呢,它可就有点特别啦!它就像是个急性子,干活特别猛,能快速地处理那些比较特殊的塑料。
有一次我在车间看到工人小李正对着一台注塑机发愁,原来是塑料在螺杆里卡着了。
这时候旁边的老张就说:“你换突变型螺杆试试呀,它对付这种情况可有一套。
”嘿,还真别说,换上之后问题就解决了。
再说说通用型螺杆,它呀,就像是个全能选手,啥塑料都能应付得来。
有一回我问班长:“为啥咱厂这么喜欢用通用型螺杆呀?”班长笑着说:“它好用呗,啥都能搞,多省心呀。
”
不同的螺杆在不同的场合都能大显身手呢!就像我们人一样,各有各的长处和用处。
有时候在这个地方需要渐变型螺杆的稳重,有时候在那个地方又需要突变型螺杆的爆发力,而通用型螺杆则在很多时候都能帮上大忙。
总之呢,注塑机螺杆虽然看起来不起眼,但它的作用可大着呢!咱可得好好了解它们,让它们在我们的生产中发挥出最大的价值。
选对了螺杆,就像是给注塑机配上了最合适的武器,能让我们的工作事半功倍呀!。
螺杆的功能及选型
螺杆的功能及选型螺杆是塑化装置的重要组件,配合料筒,加热装置。
注射机构,及旋转驱动机构,组合而成一个完整的注塑单元。
螺杆的主要功能是负责对塑料的输送,融化及混练。
输送的关键是速度的快慢,及平稳有序(速度稳定),无滞留状况。
融化的关键是均匀,不要部份过热,部份未完全融溶。
混练与融化有点类似,但更指的是混合能力,包括加色母,色粉,及其它添加物的混合均匀能力。
另外是配合材料特性上的个别设计,及排气能力,耐磨耗能力,耐腐蚀能力等。
螺杆的设计都是在以上的功能需求上做配合。
螺杆的适用关键:一:螺杆设计:长径比,压缩比,压缩段长度比,槽深度,螺纹型式等。
1,长径比是指螺杆有效长度与直径的比值。
代表塑料在螺杆里的热履历或滞留时间。
长径比大,代表塑料在螺杆里的吸热过程长,反之则短。
需要长径比大的场合主要有出料量大,高混练,及低剪切力需求的材料(如PET)一般的热可塑性材料,长径比在18 ~ 26之间,较多在20左右。
热固性材料较短,一般在15以下,海天的在12倍左右。
2,压缩比是指进料段与计量段的螺槽深度比。
压缩比越大,塑料受到的挤压力就越大,产生的剪切热也越大。
对热敏性低的材料可帮助加热及混练,但热敏性高的材料会导致过热,甚至分解。
一般热塑性材料,压缩比在2 ~ 3 之间较合适。
3,压缩段长度比是指压缩段的长度与螺杆有效长度的比值,这主要是与材料从固态变化到软粘态,再到粘流态的过程有关。
也就是材料从固态变化到融溶状态的中间过程。
这个过程跟据材料的特性会有所不同。
一般来说,结晶性材料的变化较快,尤其是PA,所以尼龙要急变型螺杆(10% ~ 15%)。
而非结晶性材料的变化较慢,例如PMMA,所以PMMA的压缩段要较长(可达50%)。
而一般的通用型螺杆约20% ~ 30%。
压缩段太短会使材料来不及转化,而形成堵塞,产生高压,导致过热烧焦。
太长会形成空洞,混入气体,导致射胶不稳,有气纹等。
4,槽深是指螺顶到螺底的高度。
注塑机射胶螺杆简介
注塑机射胶螺杆简介注塑机塑化螺杆具有输送、熔融、混炼、压缩、计量与排气功能,在塑化品质扮演很重要的角色。
一、螺杆的几个重要几何参数:1、螺杆直径( D)a、与所要求的注射量相关:射出容积 =1/4* π *D2*S(射出行程) *0.85 ;b、一般而言,螺杆直径 D 与最高注射压力成反比,与塑化能力成正比。
2、输送段a、负责塑料的输送,推挤与预热,应保证预热到熔点;b、结晶性塑料宜长(如: POM、PA)非晶性料次之(如: PS、PU、ABS),热敏性最短(如: PVC)。
3、压缩段a、负责塑料的混炼、压缩与加压排气,通过这一段的原料已经几乎全部熔解,但不一定会均匀混合;b、在此区域,塑料逐渐熔融,螺槽体积必须相应下降,以对应塑料几何体积的下降,否则料压不实,传热慢,排气不良;c、一般占 25%以上螺杆工作长度,但尼龙 ( 结晶性料 ) 螺杆的压缩段约占15%螺杆工作长度,高粘度、耐火性、低传导性、高添加物等塑料螺杆,占40%'50%螺杆工作长度, PVC螺杆可占 100%螺杆工作长度,以免产生激烈的剪切热。
4、计量段a、一般占 20'25%螺杆工作长度,确保塑料全部熔融以及温度均匀,混炼均匀;b、计量段长则混炼效果佳,太长则易使熔体停留过久而产生热分解,太短则易使温度不均匀;c、 PVC等热敏性塑料不宜停留时间过长,以免热分解,可用较短的计量段或不要计量段。
5、进料螺槽深度,计量螺槽深度a、进料螺槽深度越深,则输送量越大,但需考虑螺杆强度,计量螺槽深度越浅,则塑化发热、混合性能指数越高,但计量螺槽深度太浅则剪切热增加,自生热增加,温升太高 , 造成塑料变色或烧焦,尤其不利于热敏性塑料;b、计量螺槽深度 =KD=(0.03'0.07 )*D,D增大,则 K 选小值。
二、影响塑化品质的主要因素影响塑化品质的主要因素为:长径比、压缩比、背压、螺杆转速、料筒加热温度等。
1、长径比:为螺杆有效工作长度与螺杆直径的比值。
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塑料注塑机螺杆类型详细全面分析注塑机螺杆类型注塑机螺杆分为:渐变型螺杆、突变型螺杆、通用型螺杆。
渐变型螺指螺槽深度由加料段深的螺槽向均化段的螺槽逐渐过度。
主要用于加工具有宽的软化温度范围,高粘度非结晶性塑料,如聚氯乙烯等。
突变型螺杆指螺杆槽深度由深变浅的过程是在一个较短的轴向距离内完在的。
主要用于加工粘度,熔点明显的结晶性塑料,如聚乙烯,聚丙烯等。
通用型螺杆,压缩段长度介于突变型螺杆与渐变型螺杆之间,但塑化质量和能耗比专用差。
以适应结晶性与非结晶塑料熔融塑料化的要求。
注塑螺杆长径比注塑机螺杆与挤出螺杆相比注射机螺杆长径比小。
国内注塑机螺杆长径比多在17—22之间,常采用20:1左右国外螺杆长径比多在20—33之间,常见长径比有20、25、30等多种。
注塑螺杆压缩比:注塑螺杆均化段螺槽较深,压缩比就小,反之压缩比就大。
螺槽深度大小选取,主要依据加工塑料的:比热容、导热性、稳定性、粘度、及塑化时的压力等因系来决定.、但也不能太深,太深会使螺杆因扭矩过大而扭断,或由于超载而停转。
注塑螺杆的压缩比通常为(1.5—3.5):1压缩比高的螺杆应当在较慢转速下工作。
而压缩比小于3:1的螺杆可在较高转速下工作。
螺杆的基本参数一般螺杆分为三段即加料段,压缩段,均化段。
加料段——底经较小,主要作用是输送原料给后段,因此主要是输送能力问题,参数(L1,h1),h1=(0.12-0.14)D。
压缩段——底经变化,主要作用是压实、熔融物料,建立压力。
参数压缩比ε=h1/h3及L2。
准确应以渐变度A=(h1-h3)/L2。
均化段(计量段)——将压缩段已熔物料定量定温地挤到螺杆最前端、参数(L3,h3),h3=(0.05-0.07)D。
对整条螺杆而言,参数L/D-长径比L/D利弊:L/D与转速n,是螺杆塑化能力及效果的重要因素,L/D大则物料在机筒里停留时间长,有利于塑化,同时压力流、漏流减少,提高了塑化能力,同时对温度分布要求较高的物料有利,但大之后,对制造装配使用上又有负面影响,一般L/D为(18~20),但目前有加大的趋势。
其它螺距S,螺旋升角φ=πDtgφ,一般D=S,则φ=17°40′。
φ对塑化能力有影响,一般来说φ大一些则输送速度快一些,因此,物料形状不同,其φ也有变化。
粉料可取φ=25°左右,圆柱料φ=17°左右,方块料φ=15°左右,但φ的不同,对加工而言,也比较困难,所以一般φ取17°40′。
棱宽e,对粘度小的物料而言,e尽量取大一些,太小易漏流,但太大会增加动力消耗,易过热,e=(0.08~0.12)D。
总而言之,在目前情况下,因缺乏必要的试验手段,对螺杆的设计并没有完整的设计手段。
大部分都要根据不同的物料性质,凭经验制订参数以满足不同的需要,各厂大致都一样。
一.PC料(聚碳酸酯)特点:①非结晶性塑料,无明显熔点,玻璃化温度140°~150℃,熔融温度215℃~225℃,成型温度250℃~320℃。
②粘度大,对温度较敏感,在正常加工温度范围内热稳定性较好,300℃长时停留基本不分解,超过340℃开始分解,粘度受剪切速率影响较小。
③吸水性强参数选定:a.L/D针对其热稳定性好,粘度大的特性,为提高塑化效果尽量选取大的长径比,本厂取26。
由于其融熔温度范围较宽,压缩可较长,故采用渐变型螺杆。
L1=30%全长,L2=46%全长。
b.压缩比ε由渐变度A需与熔融速率相适应,但目前融熔速率还无法计算得出,根据PC 从225℃融化至320℃之间可加工的特性,其渐变度A值可相对取中等偏上的值,在L2较大的情况下,普通渐变型螺杆ε=2~3,本厂取2.6。
c.因其粘度高,吸水性强,故在均化段之前,压缩段之后于螺杆上加混炼结构,以加强固体床解体,同时,可使其中夹带的水份变成气体逸出。
d.其它参数如e,s,φ以及与机筒的间隙都可与其它普通螺杆相同。
二.PMMA(有机玻璃)特点:①玻璃化温度105℃,熔融温度大于160℃,分解温度270℃,成型温度范围很宽。
②粘度大,流动性差,热稳定性较好。
③吸水性较强。
参数选择a.L/D选取长径比为20~22的渐变型螺杆,视其制品成型的精度要求一般L1=40%,L2=40%。
b.压缩比ε,一般选取2.3~2.6。
c.针对其有一定亲水性,故在螺杆的前端采用混炼环结构。
d.其它参数一般可按通用螺杆设计,与机筒间隙不可太小。
三.PA(尼龙)特性:①结晶性塑料,种类较多,种类不一样,其熔点也不一样,且熔点范围窄,一般所用PA66其熔点为260℃~265℃。
②粘度低,流动性好,有比较明显的熔点,热稳定性差。
③吸水性一般。
参数选择a.L/D选取长径比18~20的突变型螺杆。
b.压缩比,一般选取3~3.5,其中防止过热分解h3=0.07~0.08D。
c.因其粘度低,故止逆环处与机筒间隙应尽量小,约0.05,螺杆与机筒间隙约0.08,如有需要,视其材料,前端可配止逆环,射嘴处应自锁。
d.其它参数、可按通用螺杆设计。
四.PET(聚酯)特性:①熔点250℃~260℃,吹塑级PET则成型温度较广一点,大约255℃~290℃。
②吹塑级PET粘度较高,温度对粘度影响大,热稳定性差。
参数选择①L/D一般取20,三段分布L1=50%-55%,L2=20%。
②采用低剪切、低压缩比的螺杆,压缩比ε,一般取1.8~2,同时剪切过热导致变色或不透明h3=0.09D。
③螺杆前端不设混炼环,以防过热,藏料。
④因这种材料对温度较敏感,而一般厂家多用回收料,为提高产量,我厂采用的是低剪切螺杆,所以可适当提高马达转速,以达到目的。
同时在使用回收料方面(大部分为片料),本厂根据实际情况,为加大加料段的输送能力,也采取了加大落料口径在机筒里开槽等方式,取得了比较好的效果。
五.PVC(聚氯乙烯)热敏性物料,一般分为硬质和软质,其区别在于原料中加入增塑剂的多少,少于10%的为硬质,多于30%为软质。
特点:①无明显熔点,60℃变软,100℃~150℃粘弹态,140℃时熔融,同时分解,170℃分解迅速,软化点接近于分解点,分解释放于HC1气体。
②热稳定性差,温度、时间都会导致分解,流动性差。
设计原则a.温度控制严格,螺杆设计尽量要低剪切,防止过热。
b.螺杆、机筒要防腐蚀。
c.注塑工艺需严格控制。
一般讲,螺杆参数为L/D=16~20,h3=0.07D,ε =1.6~2 ,L1=40%,L2=40%。
为防止藏料,无止逆环,头部锥度20°~30°,对软胶较适应,如制品要求较高,可采用无计量段,分离型螺杆,此种螺杆对硬质PVC较适合,而且为配合温控,加料段螺杆内部加冷却水或油孔,机筒外加冷水或油槽,温度控制精度±2℃左右。
塑化螺杆依照其功能可分为四个区:1、固体输送区(solid conveying zone)此区段与进料漏斗相连结,塑料固体颗粒被紧密压缩形成固体床(solid bed),受到熔胶筒的剪切效应作用,除了使塑料温度逐渐升高,而将塑料往前输送。
2、融化延迟区(delay of melting)此区段为固体输送区终点到融化池(melt pool)形成以前区域,其主要特征在固体床与熔胶筒表面会形成由熔胶所构成的薄膜层,薄膜层内熔胶受到熔胶筒黏滞力(drag force)往前螺杆螺槽累积,此区末端所形成压力很大足以使固体床变形,而堆积在前螺杆螺槽内渐形成融化池。
3、固熔区(melting zone)此区段为融化延迟区终点到塑料完全融化止,此区又可分为两部分来讨论,一为塑化(pastication),而塑化主要来自于熔胶筒剪切效应作用,另一则是熔胶输送(melt conveying),将熔胶输送至融化池。
4、熔胶输送区(melt conveying zone)所有塑料完全融化即开始进入此区段,而结束于塑化螺杆最末端,保持熔胶均匀温度及稳定熔融塑料之流量。
塑料塑化螺杆依照几何外型区分三个区段:1、进料区(feed zone)此区段为固定螺杆螺沟之沟深,其功能为负责预热与塑料固体输送及推挤。
必须保证塑料在进料段结束时开始熔融(也就是说要预热到熔点)。
此区段长度分为结晶性(POM、PA‧‧等)>非结晶性(PS、PU、ABS等)>热敏性(PVC等)。
一般为:非结晶性:约48~58%L……(AS、ABS、PS等)结晶性:约48~58%L……(PA、POM、PE、PP、CA等)加玻性:约45~55%L2、压缩区(compression zone)此区段为渐缩螺杆螺沟牙深,其功能为塑料原料熔融、混炼、剪切压缩与加压排气。
塑料在此段会完全溶解,体积会缩小,所以压缩程度的设计(压缩比)很重要。
一般长度为:非结晶性:约25~35%L……(AS、ABS、PS等)结晶性:约22~32%L……(PA、POM、PE、PP、CA等)加玻性:约28~40%LPVC :100%L3、计量区(metering zone)此区段为螺杆螺沟固定沟深,其主要功能混炼、熔胶输送、计量之外,还必须提供足够的压力,保持熔胶均匀温度及稳定熔融塑料之流量。
一般长度为:非结晶性:约15~58%L……(AS、ABS、PS等)结晶性:约48~58%L……(PA、POM、PE、PP、CA等) 加玻性:约45~55%L。