一
螺桿的幾個(gè)重要幾何參數(shù)
1、螺桿直徑(D)
a、與所要求的注射量相關(guān):
射出容積=1/4*π*D2*S(射出行程)*0.85;
b、一般而言,螺桿直徑D與最高注射壓力成反比,與塑化能力成正比。
2、輸送段
a 、負(fù)責(zé)塑料的輸送,推擠與預(yù)熱,應(yīng)保證預(yù)熱到熔點(diǎn);
b 、結(jié)晶性塑料宜長(zhǎng)(如:POM、PA)非晶性料次之(如:PS、PU、ABS),熱敏性最短(如:PVC)。
3、壓縮段
a、 負(fù)責(zé)塑料的混煉、壓縮與加壓排氣,通過這一段的原料已經(jīng)幾乎全部熔解,但不一定會(huì)均勻混合;
b、在此區(qū)域,塑料逐漸熔融,螺槽體積必須相應(yīng)下降,以對(duì)應(yīng)塑料幾何體積的下降,否則料壓不實(shí),傳熱慢,排氣不良;
c、 一般占25%以上螺桿工作長(zhǎng)度,但尼龍(結(jié)晶性料)螺桿的壓縮段約占15%螺桿工作長(zhǎng)度,高粘度、耐火性、低傳導(dǎo)性、高添加物等塑料螺桿,占40%-50%螺桿工作長(zhǎng)度,PVC螺桿可占100%螺桿工作長(zhǎng)度,以免產(chǎn)生激烈的剪切熱。
4、計(jì)量段
a、 一般占20-25%螺桿工作長(zhǎng)度,確保塑料全部熔融以及溫度均勻,混煉均勻;
b、計(jì)量段長(zhǎng)則混煉效果佳,太長(zhǎng)則易使熔體停留過久而產(chǎn)生熱分解,太短則易使溫度不均勻;
c、 PVC等熱敏性塑料不宜停留時(shí)間過長(zhǎng),以免熱分解,可用較短的計(jì)量段或不要計(jì)量段。
5、進(jìn)料螺槽深度,計(jì)量螺槽深度
a、 進(jìn)料螺槽深度越深,則輸送量越大,但需考慮螺桿強(qiáng)度,計(jì)量螺槽深度越淺,則塑化發(fā)熱、混合性能指數(shù)越高,但計(jì)量螺槽深度太淺則剪切熱增加,自生熱增加,溫升太高,造成塑膠變色或燒焦,尤其不利于熱敏性塑料;
b、計(jì)量螺槽深度=KD=(0.03-0.07)*D,D增大,則K選小值。
二
影響塑化品質(zhì)的主要因素
影響塑化品質(zhì)的主要因素為:長(zhǎng)徑比、壓縮比、背壓、螺桿轉(zhuǎn)速、料筒加熱溫度等。
1、長(zhǎng)徑比:為螺桿有效工作長(zhǎng)度與螺桿直徑的比值。
a、長(zhǎng)徑比大則吃料易均勻;
b、熱穩(wěn)定性較佳的塑料可用較長(zhǎng)的螺桿以提高混煉性而不燒焦,熱穩(wěn)定性較差的塑料可用較短的螺桿或螺桿尾端無螺紋。以塑料特性考慮,一般流長(zhǎng)比如下: 熱固性為14-16,硬質(zhì)PVC,高粘度PU等熱敏性為17-18,一般塑料為18-22,PC、POM等高溫穩(wěn)定性塑料為22-24。
2、壓縮比:為進(jìn)料段最后一個(gè)螺槽深度與計(jì)量段第一個(gè)螺槽深度的比值。
a、 考慮料的壓縮性、裝填程度、回流等影響,制品要密實(shí)、傳熱與排氣;
b、 適當(dāng)?shù)膲嚎s比可增加塑料的密度,使分子與分子之間結(jié)合更加緊密,有助于減少空氣的吸取, 降低因壓力而產(chǎn)生的溫升,并影響輸出量的差異,不適當(dāng)?shù)膲嚎s比將會(huì)破壞塑膠的物性;
c、 壓縮比值越高,對(duì)塑料在料管內(nèi)塑化過程中產(chǎn)生的溫升越高,對(duì)塑化中的塑料產(chǎn)生較佳的混 煉均勻度,相對(duì)的出料量大為減少;
d、 高壓縮比適于不易熔塑料,特別具低熔化粘度,熱穩(wěn)定性塑料;低壓縮比適于易熔塑料,特別具高熔化粘度、熱敏性塑料。
3、背壓
a、 增加背壓可增加螺桿對(duì)熔融樹脂所做的功,消除未熔的塑膠顆粒,增加料管內(nèi)原料密度及其均勻程度;
b、 背壓被運(yùn)用來提高料筒溫度,其效果最為顯著;
c、 背壓過大,對(duì)熱敏性較高的塑料易分解,對(duì)低粘度的塑料可能會(huì)產(chǎn)生流涎現(xiàn)象,背壓過小,注塑出的成品可能會(huì)有氣泡。
4、螺桿轉(zhuǎn)速
a、 螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)速度直接影響塑料在螺旋槽內(nèi)的切變;
b、 小型螺桿槽較淺吸收熱源快速,足夠促使塑料在壓縮段時(shí)間軟化,螺桿與料筒壁間的摩擦熱能較低,適宜高速旋轉(zhuǎn),增加塑化能力;
c、 大型螺桿則不宜快速旋轉(zhuǎn),以免塑化不勻及造成過度摩擦熱;
d、 對(duì)熱敏性較高的塑料,螺桿轉(zhuǎn)速過大的話,塑料會(huì)很容易分解;
e、 通常各尺寸螺桿有一定的轉(zhuǎn)速范圍,一般轉(zhuǎn)速100-150rpm;太低則無法熔化塑膠,太高則將塑料燒焦。
5、電熱溫度設(shè)定
a、 使滯留于料筒及螺桿內(nèi)的冷硬塑料熔融以利于螺桿轉(zhuǎn)動(dòng),提供塑料獲得熔融所需的一部分熱量;
b、 設(shè)定比熔膠溫度低5-10℃(部分由摩擦熱能提供);
c、 射咀溫度的調(diào)整也可用來控制流涎、冷凝料(塞咀)、牽絲等問題;
d、 結(jié)晶性塑料一般溫度控制。