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    注塑機的螺桿基本型號和主要參數_科駿機械
    發布時間:2019-04-21 10:09

    注塑機的螺桿基本型號和主要參數

    注塑機螺桿的基本型式及主要參數

     
    一般螺桿分為三段即加料段,壓縮段,均化段。
     
       加料段——底經較小,主要作用是輸送原料給后段,因此主要是輸送能力問題,參數(L1,h1),h1=(0.12-0.14)D。
     
       壓縮段——底經變化,主要作用是壓實、熔融物料,建立壓力。參數壓縮比ε=h1/h3及L2。準確應以漸變度A=(h1-h3)/L2。
     
       均化段(計量段)——將壓縮段已熔物料定量定溫地擠到螺桿前端、參數(L3,h3),h3=(0.05-0.07)D。
     
        對整條螺桿而言,參數L/D-長徑比 
     
       L/D利弊:L/D與轉速n,是螺桿塑化能力及效果的重要因素,L/D大則物料在機筒里停留時間長,有利于塑化,同時壓力流、漏流減少,提高了塑化能力,同時對溫度分布要求較高的物料有利,但大之后,對制造裝配使用上又有負面影響,一般L/D為(18~20),但目前有加大的趨勢。 
     
       其它螺距S,螺旋升角φ=πDtgφ,一般D=S,則φ=17°40′。   φ對塑化能力有影響,一般來說φ大一些則輸送速度快一些,因此,物料形狀不同,其φ也有變化。粉料可取φ=25°左右,圓柱料φ=17°左右,方塊料φ=15°左右,但φ的不同,對加工而言,也比較困難,所以一般φ取17°40′。
     
       棱寬e,對粘度小的物料而言,e盡量取大一些,太小易漏流,但太大會增加動力消耗,易過熱,e=(0.08~0.12)D。
     
       總而言之,在目前情況下,因缺乏必要的試驗手段,對螺桿的設計并沒有完整的設計手段。大部分都要根據不同的物料性質,憑經驗制訂參數以滿足不同的需要,各廠大致都一樣。 
     
    下面就幾種專用螺桿的設計結合其物料特性作簡單介紹:
     

    ? 一.PC料(聚碳酸酯)

     
         特點:①非結晶性塑料,無明顯熔點,玻璃化溫度140°~150℃,熔融溫度215℃~225℃,成型溫度250℃~320℃。
     
         ②粘度大,對溫度較敏感,在正常加工溫度范圍內熱穩定性較好,300℃長時停留基本不分解,超過340℃開始分解,粘度受剪切速率影響較小。
     
         ③吸水性強 
     
        參數選定:
     
         a.L/D針對其熱穩定性好,粘度大的特性,為提高塑化效果盡量選取大的長徑比,本廠取26。
     
         由于其融熔溫度范圍較寬,壓縮可較長,故采用漸變型螺桿。L1=30%全長,L2=46%全長。
     
         b.壓縮比ε由漸變度A需與熔融速率相適應,但目前融熔速率還無法計算得出,根據PC從225℃融化至320℃之間可加工的特性,其漸變度A值可相對取中等偏上的值,在L2較大的情況下,普通漸變型螺桿ε=2~3,本廠取2.6。
     
         c.因其粘度高,吸水性強,故在均化段之前,壓縮段之后于螺桿上加混煉結構,以加強固體床解體,同時,可使其中夾帶的水份變成氣體逸出。
     
         d.其它參數如e,s,φ以及與機筒的間隙都可與其它普通螺桿相同。 
     

    二.PMMA(有機玻璃)

     
         特點:①玻璃化溫度105℃,熔融溫度大于160℃,分解溫度270℃,成型溫度范圍很寬。
     
         ②粘度大,流動性差,熱穩定性較好。
     
         ③吸水性較強。
     
         參數選擇 
     
       a.L/D選取長徑比為20~22的漸變型螺桿,視其制品成型的精度要求一般L1=40%, L2=40%。
     
         b.壓縮比ε ,一般選取2.3~2.6。
     
         c.針對其有一定親水性,故在螺桿的前端采用混煉環結構。
     
         d.其它參數一般可按通用螺桿設計,與機筒間隙不可太小。 
     

    三.PA(尼龍)

     
         特性:①結晶性塑料,種類較多,種類不一樣,其熔點也不一樣,且熔點范圍窄,一般所用PA66其熔點為260℃~265℃。
     
         ②粘度低,流動性好,有比較明顯的熔點,熱穩定性差。
     
         ③吸水性一般。
     
         參數選擇 
     
       a.L/D選取長徑比18~20的突變型螺桿。
     
         b.壓縮比,一般選取3~3.5,其中防止過熱分解h3=0.07~0.08D。    c.因其粘度低,故止逆環處與機筒間隙應盡量小,約0.05,螺桿與機筒間隙約0.08,如有需要,視其材料,前端可配止逆環,射嘴處應自鎖。
     
         d.其它參數、可按通用螺桿設計。
     

    四.PET(聚酯)

     
         特性:①熔點250℃~260℃,吹塑級PET則成型溫度較廣一點,大約255℃~290℃。
     
        ②吹塑級PET粘度較高,溫度對粘度影響大,熱穩定性差。
     
         參數選擇 
     
       ①L/D一般取20,三段分布L1=50%-55%,L2=20%。
     
          ②采用低剪切、低壓縮比的螺桿,壓縮比ε,一般取1.8~2,同時剪切過熱導致變色或不透明h3=0.09D。
     
         ③螺桿前端不設混煉環,以防過熱,藏料。
     
         ④因這種材料對溫度較敏感,而一般廠家多用回收料,為提高產量,我廠采用的是低剪切螺桿,所以可適當提高馬達轉速,以達到目的。同時在使用回收料方面(大部分為片料),本廠根據實際情況,為加大加料段的輸送能力,也采取了加大落料口徑在機筒里開槽等方式,取得了比較好的效果。 
     

    五.PVC(聚氯乙烯)

     
         熱敏性物料,一般分為硬質和軟質,其區別在于原料中加入增塑劑的多少,少于10%的為硬質,多于30%為軟質。
     
         特點:①無明顯熔點,60℃變軟,100℃~150℃粘彈態,140℃時熔融,同時分解,170℃分解迅速,軟化點接近于分解點,分解釋放于HC1氣體。
     
         ②熱穩定性差,溫度、時間都會導致分解,流動性差。
     
         設計原則a.溫度控制嚴格,螺桿設計盡量要低剪切,防止過熱。
     
                b.螺桿、機筒要防腐蝕。
     
                c.注塑機工藝需嚴格控制。
     
         一般講,螺桿參數為L/D=16~20,h3=0.07D,ε =1.6~2,L1=40%,L2=40%。
     
         為防止藏料,無止逆環,頭部錐度20°~30°,對軟膠較適應,如制品要求較高,可采用無計量段,分離型螺桿,此種螺桿對硬質PVC較適合,而且為配合溫控,加料段螺桿內部加冷卻水或油孔,機筒外加冷水或油槽,溫度控制精度±2℃左右。
     
      PC料的注塑機工藝及螺桿的選擇
     
        PC性能優異,透明度較高,沖擊韌性好,耐蠕變,使用溫度范圍寬,PC的工藝特性是:熔融粘度對剪切率的敏感性小,而對溫度的敏感性大,無明顯熔點,熔融體粘度較高,高溫下樹脂易水解,制品易開裂。針對這些特性,我們特別要注意區別對待:要增加熔體的流動性,不是用增大注射壓力而應采用提高注射溫度的辦法來達到。要求模具的流道、澆口短而粗,以減少流體的壓力損失,同時要較高的注射壓力。樹脂在成型加工之前需進行充分的干燥處理,使其含水量控制在0.02%以下,此外,在加工過程中對樹脂還應采取保溫措施,以防重新吸濕。不僅需要合理的制品設計,還應正確掌握成型工藝,如提高模具溫度,對制品進行后處理等可以減少或消除內應力。視產品的不同狀況及時調正工藝參數。 
     
        下面談談成型工藝 
     
    ?  1、注射溫度  必須綜合制品的形狀、尺寸,模具結構。制品性能、要求等各方面的情況加以考慮后才能作出。一般在成型中選用溫度在270   "320℃之間,過高的料溫如超過340℃時,PC將會出現分解,制品顏色變深,表面出現銀絲、暗條、黑點、氣泡等缺陷,同時物理機械性能也顯著下降。
     
         2、注射壓力 對PC制品的物理機械性能,內應力、成型收縮率等有一定的影響對制品的外觀及脫模性有較大的影響,過低或過高的注射壓力都會使制品出現某些缺陷,一般注射壓力控制在80——120MPa之間,對薄壁,長流程,形狀復雜,澆口較小的制品,為克服熔體流動的阻力,以便及時充滿模腔,才選用較高的注射壓力(120——145MPa)。從而獲得完整而表面光滑的制品。
     
      3、保壓壓力及保壓時間 保壓壓力的大小及保壓時間的長短對PC制品的內應力有較大的影響,保壓壓力過小,補縮作用小易出現真空泡或表面出現縮凹,保壓壓力過大,澆口周圍易產生較大的內應力,在實際加工中,常以高料溫,低保壓的辦法來解決。保壓時間的選擇應視制品的厚薄,澆口大小,模溫等情況而定,一般小而薄制品不需很長的保壓時間,相反,大而厚的制品保壓時間應較長。保壓時間的長短可通過澆口封口時間的試驗予以確定。
     
       4、注射速度  對PC制品的性能無十分明顯的影響,除了薄壁,小澆口,深孔,長流程制品外,一般采用中速或慢速加工,好是多級注射,一般采用慢——快——慢的多級注射方式。
     
       5、模具溫度  一般控制在80——100℃就可以,對形狀復雜,較薄,要求較高的制品,也可提高到100——120℃,但不能超過模具熱變形溫度。
     
       6、螺桿轉速與背壓 由于PC熔體粘度較大,從有利塑化,有利排氣,有利塑機的維護保養,防止螺桿負荷過大,對螺桿的轉速要求不可太高,一般控制在30——60r/min為宜,而背壓控制在注射壓力的10——15%之間為宜。
     
      7、PC在注塑機過程中要嚴格控制脫模劑的使用,同時再生料的使用不能超過三次,使用量應為20%左右。
     
         對生產PC制品的塑機要求:要求制品的大注射量(包括流道、澆口等)應不大于公稱注射量的70——80%,螺桿選用單頭螺紋等螺距,帶有止回環的漸變壓縮型螺桿,螺桿的長徑比L/D為15——20。