螺杆对注塑机螺杆设计方案
来源：网络 作者：网络转载 2019-10-09 阅读：160
螺杆功能介绍 螺杆是注塑机塑化部件中的重要零件。从塑料进入熔胶筒塑化过程来看,经过了固体加料和输送、压实和熔融、排气、进一步塑化和均匀化并计量过程, 因此通常将螺杆设计成加料段、压缩段、均化段等三段。 螺杆尺寸介绍 螺杆直径(D)与所要求之射出容积相关射出容积 = 1/4π×D2×(射出行程)×0.85 一般而言,D2与最高射出压力成反比D愈大,押出率愈大;Q =1.29D2HmNr×60/1000(kg/Hr) 入料段 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。 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。 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)。 压缩段 负责塑料的混炼、压缩与加压排气,通过这一段的原料应该已经几乎全部熔解,但是不一定会均匀混合。 在此区域,塑料逐渐熔融,螺槽体积必须相应下降,否则料压不实、传热慢、排气不良。 对非晶性塑料,压缩段应长一些,否则若螺槽体积下降快,料体积未减少,会产生堵塞。 结晶型塑料实际上非全部结晶(如 PE:40~90%结晶度,LDPE: 65%结晶度),因此目前压缩段有加长的趋势。 一般占25%螺杆工作长度。 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。 PVC可利用占100%螺杆的工作长度,以避免激烈的剪切热。 计量段 理论上到计量段之开始点,料应全部熔融,但至少要计量段 = 4D,以确保温度均匀、混炼均匀。 计量段长,则混炼效果佳;计量段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。 一般占20~25%螺杆工作长度。 PVC热敏性,不宜停留过长,以免热分解(可不要计量段)。 影响塑化品质之主要因素 细长比、压缩比、背压、螺杆转速、电热温度设定。 细长比 细长比=螺杆工作长度/螺杆直径。 细长比大,则吃料易均匀,但容易过火。 热稳定性较佳之塑料可用较长之螺杆,以提高混炼性而不虑烧焦;热稳定性较差之塑料,可用较短之螺杆或螺杆尾端无螺纹。 以塑料特性考量,一般细长比如下: 塑料特性 细长比 热固性 14~16 硬质PVC、高黏度PU等热敏性 17~18 一般塑料 18~22 PC、POM等高温稳定性塑料 22~24 以混色能力考量,一般细长比如下: 细长比 混色能力 12~16 以染好颜色之胶粒成型为宜,避免色差发生。 16~18 以色母在料管内混炼、染色、成型品质均匀,色差不良较小。 20~24 用色料在料管内混炼染色、分散性均匀,对成品物性有较佳的保护作用。 压缩比 压缩比=进料牙深/计量牙深 考虑料的压缩性、装填程度、回流、制品要密实、传热与排气。 适当的压缩比,可增加塑料之密度,使分子与分子之间结合更加紧密,有助于减少空气的吸入,降低因压力而产生之温升,而影响输出量的差异,而不适当之压缩比将会破坏塑料的物性。 压缩比值越高,对塑料在料管内塑化过程中产生的温升越高,对胶化中的塑料产生较佳的混炼均匀度,相对的出料量大为减少。 高压缩比适于不易熔塑料,特别具低熔化黏度、热安定性塑料。 低压缩比适于易熔塑料,特别具高熔化黏度性,热敏性塑料。 背压 增加背压可增加螺杆对熔融树脂所做的功、消除未熔的塑料颗粒、增加料管内原料密度及其均匀程度、减少射出收压和翘曲等问题。 背压被运用来提高料管温度,其效果最为显著。 背压过大,对热敏性较高的塑料易分解;对低黏度的塑料可能会产生"流鼻"现象。 背压太小,射出的成品可能会有气泡。 螺杆转速 螺杆的转动速度直接影响塑料在螺旋槽内的切变。 小型螺杆槽深较浅,吸收热源快速,足够促使塑料在压缩段时软化,螺杆与料管璧间的磨擦热能较低,适宜高速旋转,增加塑化能力。 大型螺杆则不易快速旋转,以免塑化不均及造成过度摩擦热。 对热敏性较高的塑料,射胶螺丝转速过大的话,塑料便会很容易被分解。 通常各尺寸之螺杆有一定之转速范围,一般转速100~150 rpm太低,则无法熔化塑料;太高,则将塑料烧焦。 目前最大表面速度1m/sec为限,对剪切敏感材料,低于0.5m/秒。 电热温度设定 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。 设定比熔胶温度低5~10℃(部份由摩擦热能提供) 喷嘴温度的调整也可用来控制流涕、凝固(塞头)、牵丝等问题。 结晶性塑料一般温度控制: 螺杆对注塑机螺杆设计方案
螺杆对塑机注射螺杆的设计思路 以理论为指导,实践经验为依据,把理论与实践结合起来,敢于创新。螺杆设计的标准是:塑化能否均一,计量是否达到要求,其次是塑化能力的要求。能够塑化出达到质量要求且成型达标的质量制品,那么螺杆的设计就是成功的。设计一根注塑机注射螺杆,首先要了解所加工对象的性能及制品所要达到的质量,以及塑料注塑机注射螺杆哪些参数与所要加工物料的性能相关,如物料对剪切、温度的敏感性,根据不同特性的工程塑料,设计制造专用的特殊螺杆和料筒。 相关推举:
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