注塑机台螺杆知识

1. 注塑機的額定最大容量與溫度設置的關係
製件注射量超過注射機容量75％，或材料未預熱時，後段溫度 設置應比中段、前段低5一10℃，或者相同；占50％一75％時， 所有加熱帶應設置在同—溫度；低於50％時，後段溫度應比中 段，前段低5一15℃： 2. 主材料(樹脂)及輔料的相互兼顧 料筒溫度選擇與各種塑膠特性有關。無定形塑膠料筒末端最高 溫度，應高於流動溫度tf，結晶型塑膠應高於熔點tm，但必須 低於塑膠的分解溫度td，故料筒員合適的溫度範圍應在tf或 tm-td之間。 tf-td區間狹窄的塑膠，控制料筒溫度虛偏低些； tf-td區間較寬的可適當高—些。
PA6
PA6/6 DELRIN
225~280
260~280 180~200 220~270
240~280
270~310 190~220 230~280
700~1,000
600~1,500 800~1,100 400~1,000
b.設定比熔膠溫度低 5～10℃(部份由摩擦 熱能提供) 噴嘴溫度的調整也可 用來控制流涕、凝固 (塞頭)、牽絲等問題。
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。
2.壓縮段：
a.負責塑膠的混煉、壓縮與加壓排氣，通過這一段的原料應該 已經幾乎全部熔解，但是不一定會均勻混合。 b.在此區域，塑膠逐漸熔融，螺槽體積必須相應下降，否則料 壓不實、傳熱慢、排氣不良。 c.對非晶性塑膠，壓縮段應長一些，否則若螺槽體積下降快， 料體積未減少，會產生堵塞。 d.結晶型塑膠實際上非全部結晶（如 PE：40～90％結晶度， LDPE： 65％結晶度），因此目前壓縮段有加長的趨勢。 e.一般占25％螺杆工作長度。
3.雙金屬料管：
是在普通的母材型腔上利用高溫工作法,加上特殊的離心加工 工藝,在普通的母材中均勻地將一種特殊的合金材料熔化並覆 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,合金層的厚度可達到1.5-2MM,硬度指標可達到HRC59-64； 4.雙金屬螺杆與氮化螺杆相比：
止逆環與過膠圈：接觸面 角度要為30度；不可有直 角及銳角否則易積料產生
黃紋、燒焦、黑點等
磨損嚴重：需要增 加高硬度合金材料
30°
七.炮筒溫度設定 A.注塑成型是一種借助於燥杆或柱塞的椎力，將塑筒中已塑化 好的熔融狀態塑膠注射入已閉合好的模腔內，經冷卻定型後 取得製品的—種工藝過程。它是通過控制最佳工藝參數來實 現的。
3. 背壓：
a.增加背壓可增加螺杆對熔融樹脂所做的功、消除未熔的 塑膠顆粒、增加料管內原料密度及其均勻程度、減少射出 收壓和翹曲等問題。 b.背壓被運用來提高料管溫度，其效果最為顯著。背壓過 大，對熱敏性較高的塑膠易分解；對低黏度的塑膠可能會 產生‘流鼻’現象。 C.背壓太小，射出的成品可能會有氣泡。
400~1,300 800~1,500 700~1,500 800~1,500 850~1,400 1,000~1,500
四. 螺杆射膠功能
a. 射膠螺杆之功能： • • • • • • 加料 輸送 壓縮 熔化 排氣 均化
b.
• •
螺杆之重要幾何尺寸：
螺杆直徑 進料段
螺杆關鍵尺寸
•
• • •
壓縮段
尼龍(結晶性料)2~3圈，約占15％螺杆的工作長度。
高黏度、耐火性、低傳導性、高添加物，占40％~50％螺杆 的工作長度。
PVC可利用占100％螺杆的工作長度，以避免激烈的剪切熱。
3.計量段：
a.理論上到計量段之開始點，料應全部熔融，但至少要計量 段 = 4D，以確保溫度均勻、混煉均勻。 b.計量段長，則混煉效果佳；計量段太長則易使熔體停留過 久，而產生熱分解；太短則易使溫度不均勻。 c.一般占20~25％螺杆工作長度。 PVC熱敏性，不宜停留過長，以免熱分解(可不要計量段)。 4.進料牙深、計量牙深： a.進料牙深愈深，在進料區之輸送量愈大，但需考慮螺杆強 度。 b.計量牙深愈淺，塑化之發熱、混合性能指數愈高，但需防 範塑膠燒焦，(計量牙深太淺，則剪切熱↑，自生熱↑， 溫升太高，尤其不利於熱敏性塑膠。) c.計量牙深＝ KD ＝ (0.03～0.07)D D ↑，K 選小； D↓，細長比 ↑，熱穩定性差之塑膠，K 選大。
背壓閥
1 Mpa =10 kgf/cm2
4. 螺杆轉速： 螺杆的轉動速度直接影響塑膠在螺旋槽內的 切變。
a. 小螺杆：槽深較淺，吸收熱源快速，足夠促使塑膠在壓 縮段時軟化，螺杆與料管璧間的磨擦熱能較低，適宜高速 旋轉，增加塑化能力。 b.大型螺杆：則不易快速旋轉，以免塑化不均及造成過度 摩擦熱。 C.對熱敏性較高的塑膠，射膠螺絲轉速過大的話，塑膠便 會很容易被分解。 d.通常各尺寸之螺杆有一定之轉速範圍，一般轉速100～ 150 rpm太低，則無法熔化塑膠；太高，則將塑膠燒焦。 目前最大表面速度1m/sec為限，對剪切敏感材料，低於 0.5m/秒。
注塑機台螺杆知識
培
一.螺杆與炮筒認識 二.雙合金螺杆
訓 大 綱
三.注塑機螺杆與塑化品質的關係 四.螺杆射膠功能
五.螺杆：入料段、壓縮段、計量段介紹 七.螺杆頭三小件介紹
八.注塑機螺杆故障
一.螺杆與炮筒認識
二.雙合金螺杆
1.簡介：
雙合金螺杆又稱雙金屬螺杆,其主要材料是由兩種不同金屬 所組成的,優點是用最經濟的加工,達到最高的經濟效益.
用色料在料管內混煉染色、分散 性均勻，對成品物性有較佳的保 護作用。
20～24
2. 壓縮比： a.壓縮比=進料牙深/計量牙深 b.考慮料的壓縮性、裝填程度、回流、製品要密實、傳熱與 排氣。 C.適當的壓縮比，可增加塑膠之密度，使分子與分子之間結 合更加緊密，有助於減少空氣的吸入，降低因壓力而產生之 溫升，而影響輸出量的差異，而不適當之壓縮比將會破壞塑 膠的物性。 d.壓縮比值越高，對塑膠在料管內塑化過程中產生的溫升越 高，對膠化中的塑膠產生較佳的混煉均勻度，相對的出料量 大為減少。 e.高壓縮比適於不易熔塑膠，特別具低熔化黏度、熱安定性 塑膠。 f.低壓縮比適於易熔塑膠，特別具高熔化黏度性，熱敏性塑 膠。
計量段 進料牙深 計量牙深
C. 螺杆重要幾何尺寸的介紹：
• 螺杆直徑與所要求之射出容積相關
• 射出容積 = 1/4π ×D2×（射出行程）×0.85 • 一般而言，D2與最高射出壓力成反比D愈大，押出 率愈大；Q ＝1.29D2HmNr×60/1000(kg/Hr)
五. 螺杆：入料段、壓縮段、計量段介紹 1.入料段：
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。
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）。
塑膠特性選擇螺杆
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
小件裡才開始變黃的.
2.過膠圈的兩個端面的設計也尤為重要,現在很多注塑機廠家設 計的過膠圈和介子的結合面是平的沒有斜度.這樣有兩個壞處, 一,平面接觸沒有斜面接觸面大,那樣使用壽命就比斜面接觸的 短很多,二,介子沒斜面的和螺杆頭的結合處就成了一個死角,原 料時間停留一長就會有黑點和發黃.這個斜度最好30度為佳,15
三. 注塑機螺杆和塑化品質的關係
• 螺杆影響塑化品質的5個主要原因：
• 細長比 • 壓縮比 • 背壓
• 螺杆轉速
• 電熱溫度設定
1.細長比
a.細長比=螺杆工作長度/螺杆直徑； b.細長比大，則吃料易均勻，但容易過火；
C.熱穩定性較佳之塑膠可用較長之螺杆，以提高混煉性而不慮燒焦；熱 穩定性較差之塑膠，可用較短之螺杆或螺杆尾端無螺紋；
六.螺杆頭三小件介紹 • 螺杆頭三小件在整條螺杆組裡起了封膠混煉塑化等功能,是
一個比較重要的一部分,許多塑膠產品的品質問題和螺杆頭 三小件有著密切的關係.往往有許多三小件的細節問題沒處 理好使塑膠產品的廢品率大幅增加,甚至被迫停機檢修..
螺杆頭 過膠圈 止逆環
1.螺杆頭三小件整體表面要求光滑,除裝配部分之外任何一個能 正面看到的地方都不能有直角銳角死角,都應以圓滑過渡.圓滑 的R大小視情況而定,因為直角銳角死角容易崩裂不說還容易積 料,使原料流動不夠暢通.使間一長容易有黑點發黃,記得三小件 是最容易產生發黃的部位,很多做PC.PMMA等發黃現象都是在三
度不夠大點容易積料,45度接觸面大,不容易積料,但在射膠的 時候容易撐暴過膠圈.
3.過膠圈左右活動間隙要適中,看生產什麼原料選擇或大或小 的活動間隙.很多大機台打薄壁產品射膠重點不穩定就是因 為過膠圈的左右活動間隙太大所致.還有很多PMMA,PC原料 在生產的時候有嘎嘎的響聲是因為過膠圈左右活動間隙太 小導致出料不順暢所致. 4.螺杆頭的螺紋部分表面不用像其他部位那麼硬,硬度過高容 易導致螺紋蹦掉,螺紋強度下降.應該在熱處理之前受阻氮 保護.或螺紋在氮化後再加工.螺紋部分的退刀槽最好是圓 弧的一個R,而不是直角的車刀直接割出來的.那樣應力好一 點,很多螺杆頭斷裂都是在這部位.
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 1.5～2＝1 2.5～3＝1
Fe+Cr+Ni+B+Cgrbide Fe+Co+Cr+B Fe+Ni+B 38CrMoAIA材料
鳩拉康
非晶性塑膠一般溫度控制
塑膠種類 料管溫度℃
噴Βιβλιοθήκη Baidu料管 溫度℃ 射出壓力 Kg/cm2
PS ABS PMMA PC 變性PPO 硬質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
5.螺杆溫度設定：
塑膠種類
結晶性塑膠一般溫度控制
料管溫度℃ 噴出料管 溫度℃ 射出壓力Kg/cm2
a.使滯留于料管及螺杆 內之冷硬樹脂熔融以 利螺杆之轉動，提供 樹脂獲得熔融所需的 一部份熱量。
HDPE PP
210℃後降溫 呈 180℃操作 200~270
200~220 210~280
500~1,500 400~1,000
熱敏性塑膠如聚甲醛，聚三氟氯乙烯．聚氯乙烯等，除嚴格 控制料筒最高溫度外，還應控制塑膠在加熱料筒中的停留時間。
4.同一種塑膠,由於來源或牌號不同，其tf和td有一定差別。嚴 均分子員高，分子量分佈較窄的塑膠，熔體指數偏高；平均 分子量低，分佈又較寬的，熔體指數偏低。為了獲得適宜的 流動性，前者較後者應適當提高料簡溫度。 5.使用螺杆式注塑機可比柱塞式的料筒溫度低10一20℃。 6.在設置料筒溫度時還應考慮除主料外的一切浦料的相互關係。 當有著色劑時應儘量採用較低的溫度，保※其顏色的鮮豔： 當塑膠的粘度較高，以及經玻璃纖維增強的塑膠，料筒的溫 度範圍應選上限。