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螺杆的基本参数

发布时间:2016/04/09

一、 螺杆的基本参数

1、 螺杆直径(D)

a、 与所要求的注射量相关:

每模注射量=1/4×π×D²×S(射出行程)×密度 ×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

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:LCP、PA)非结晶性料次之(如:PS、AS、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溶解,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,以对应塑料几何全部体积的下降,否则料压不实,传热慢,排气不良;

c、 一般占25%~30%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。

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,温升太高造成塑胶变色或烧焦,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。

a、 长径比大则吃料易均匀;

b、 热稳定性较佳的塑料可用较长的螺杆以提高混炼性而不烧焦,热稳定性较差的塑料可用较短的螺杆或螺杆尾端无螺纹。以塑料特性考虑,一般长比如下:热固性为15-18,一般塑料为19-23,PC、POM等高温稳定性塑料为22-24。

2、 压缩比:为进料段最后一个螺槽深度与计量段第一个螺槽深度的比值。

a、 考虑料的压缩性、装填程度、回流等影响,制品要密实、传热与排气;

b、 适当的压缩比可增加塑料的密度,使分子与分子之间结合更加紧密,有助于减少空气的吸取降低因压力而产生的温升,并影响输出的差异,不适当的压缩比将会破坏塑胶的物性;

c、 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,对塑化中的塑料产生较佳的混炼均匀度,相对的出料量大为较小。

d、 高压缩比适于不易熔塑料,特别具低熔化粘度,热稳定性塑料;低压缩比适于易熔塑料,特别具高熔化粘度、热敏性塑料。

3、 背压

a、 增加背压可增加螺杆对熔融树脂所做的功,消除未熔的塑胶颗粒,增加管内原料密度及其均匀程度;

b、 背压被运用来提高料筒温度,其效果最为显著;

c、 背压过大,对热敏性较高的塑料易分解,对低粘度的塑料可能产生流涎现象,背压过小,注塑出的成品可能会有气泡。

4、 螺杆转速

a、 螺杆的转动速度直接影响塑料在螺旋槽内的切变;

b、 小型螺杆槽较浅吸收热源快速,足够促使塑料在压缩段时间软化,螺杆与料筒壁间的摩擦热能较低,适宜高速旋转,增加塑化能力;

c、 大型螺杆则不宜快速旋转,以免塑化不均匀及造成过度摩擦热;

d、 对热敏性较高的塑料,螺杆转速过大的话,塑料会很容易分解;

e、 通常各尺寸螺杆有一定的转速范围,太低则无法熔化塑胶,太高则将塑料烧焦。

5、 电热温度设定

a、 使滞留于料筒及螺杆内的冷硬塑料熔融以利于螺杆转动,提供塑料获得熔融所需的一部分热量;

b、 设定比熔胶温度低5-10℃(部分由摩擦热能提供);

c、 射咀温度的调整也可用来控制流涎、冷凝料(塞咀)、牵丝等问题;

d、 料筒内熔胶温度通常高于筒外控制的温度。

三、 塑化料管组选用原则及过胶头组胶设计

(一)考虑要点:输送段、压缩段、计量段、三段比值、压缩比、计量段螺槽深、长径比、螺压数。

(二)选用原则

a、欲得混炼效果佳的采用长径比大,螺压数多,压缩比大,计量段螺槽小,计量段螺槽浅的设计,例如:PA、PE、PP、POM;

b、欲防止剪切过热现象的采用长径比小,螺压数少,压缩段长,压缩比小,计量段螺槽较深的设计,例如:PC、PMMA、硬质PVC、加玻璃纤维或防火料;

c、欲得高塑化率者,采用压缩比较小,计量段螺槽较深的设计。

(三)过胶头组件设计原则

a、启闭灵活,能实现快速可靠的止逆效果;

b、止逆阀与料管的间隙要合适,流通截面要合理;

c、料流顺畅,无死角以避免局部剪切热,而造成塑料劣化现象;

d、耐磨损性,耐腐蚀性;

e、易更换,能适合多种塑料使用。

 

 


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