螺杆是注塑機的重要部件。它的作用是對塑膠進行輸送、壓實、熔化、攪拌和施壓。所有這些都是通過螺杆在料筒內的旋轉來完成的。在螺杆旋轉時,塑膠對於機筒內壁、螺杆螺槽底面、螺棱推進面以及塑膠與塑膠之間在都會產生摩擦及相互運動。塑膠的向前推進就是這種運動組合的結果,而摩擦產生的熱量也被吸收用來提高塑膠溫度及熔化塑膠。螺杆的設計結構將直接影響到這些作用的程度。
1.螺杆的類型和特點
漸變型螺杆特點:壓縮段較長,占螺杆總長的50%,塑化時能量轉換緩和,多用於PVC等熱穩定性差的塑膠。
突變型螺杆特點:壓縮段較短,占螺杆總長的5%~15%左右,塑化時能量轉換較劇烈,多用於聚烯烴、PA等結晶型塑膠。
通用型螺杆特點:適應性比較強的通用型螺杆,可適應多種塑膠的加工。
2.注塑機螺杆分段說明
注塑機螺杆一般情況下可分為加料段、壓縮段、均化段(也稱為計量段)。(注:不同的螺杆三段所占的比值不一樣,螺杆槽深不一樣,螺杆底徑過渡形式不一樣)
(1)加料段說明:此段螺溝深度固定,其功能為負責預熱與塑膠固體輸送及推擠。必須保證塑膠在進料段結束時開始熔融。
(2)壓縮段說明:此區段為漸縮螺杆螺溝牙深,其功能為塑膠原料熔融、混煉、剪切壓縮與加壓排氣。塑膠在此段會完全溶解,體積會縮小,壓縮比的設計很重要。
(3)均化段說明:此段為螺杆螺溝固定溝深,其主要功能為混煉、熔膠輸送、計量,還必須提供足夠的壓力,保持熔膠均勻溫度及穩定熔融塑膠的流量。
3.螺杆參數說明
D—螺杆直徑(多用Φ表示),螺杆直徑的大小直接影響塑化能力的大小,影響理論注射容積的大小。
L/D—螺杆長徑比,L是螺杆螺紋部分的有效長度。螺杆直徑一定的前提下,螺杆長徑比越大,說明螺紋長度越長,直接影響到物料在螺杆中的熱歷程,也影響吸收能量的能力;如果L/D太小,直接影響到物料的熔化效果和熔體質量;如果L/D太大,則傳遞扭矩加大,能量消耗增加。
L 1—加料段長度,L1的長度應保證物料有足夠的輸送空間,因為過短的L1會導致物料過早的熔融,從而難以保證穩定壓力的輸送條件,也就難以保證螺杆以後各段的塑化品質和塑化能力。
h 1—加料段螺槽深度。h1深,則容納物料多,提高了供料量和塑化能力,但會影響物料塑化效果及螺杆根部的剪切強度,一般h1≈(0.12~0.16)D
L3—熔融段長度。L3長度有助於熔體在螺槽中的波動,有穩定壓力的作用,使物料以均勻的料量從螺杆頭部排出,一般L3=(4~5)D。
h 3—計量段螺槽深度,h3小,螺槽淺,提高了塑膠熔體的塑化效果,有利於熔體的均化,但h3過小會導致剪切速率過高,以及剪切熱過大,引起分子鏈的降解,影響熔體質量;如果h3過大,由於預塑時,螺杆背壓產生的回流作用增強,會降低塑化能力。
S— 螺距,其大小影響螺旋角,從而影響螺槽的輸送效率,一般S≈D
ε— 壓縮比,ε=h1/h3,即加料段螺槽深度h1與熔融段螺槽深度h3之比。ε大,會增強剪切效果,但會減弱塑化能力。
二.注塑機螺杆使用方法
1、料筒未達到預調溫度時,切勿啟動機器。新開電熱一般要求溫度達到設定值30分鐘後再操作螺杆
2、每次停機超過半小時以上的,最好關閉落料口並清掃料筒內料,設置保溫
3、避免異物落入料料筒損壞螺杆及料筒。防止金屬碎片及雜物落入料斗,若加工回收料,需加上磁性料斗以防止鐵屑等進入料筒。
4、使用防涎時要確定料筒內塑膠完全熔融,以免螺杆後退時損壞傳動系統零件。
5、避免螺杆空轉、打滑等現象。
6、使用新塑膠時,應把料筒的餘料清洗乾淨。使用POM、PVC、PA+GF等料時儘量減少原料降解,停機後及時用ABS等水口料沖洗乾淨。
7、避免POM與PVC同時混入料筒,在熔融溫度下將會發生反應造成嚴重工業事故。
8、當熔融塑膠溫度正常但又不斷發現熔融塑膠出現黑點或變色時,應檢查螺杆止逆環(過膠圈、介子)是否損壞。