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    擠塑/注塑機螺桿機筒常識

    2017/3/11 12:49:07
    擠塑/注塑機螺桿機筒常識
     

    一、螺桿的幾個重要幾何參數
    1
    、螺桿直徑(D
    a
    、與所要求的注射量相關:

    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
    、負責塑料的輸送,推擠與預熱,應保證預熱到熔點;

    b
    、結晶性塑料宜長(如:POMPA)非晶性料次之(如:PSPUABS),熱敏性最短(如:PVC)。

    3、壓縮段
    a
    、 負責塑料的混煉、壓縮與加壓排氣,通過這一段的原料已經幾乎全部熔解,但不一定會均勻混合;

    b
    、在此區域,塑料逐漸熔融,螺槽體積必須相應下降,以對應塑料幾何體積的下降,否則料壓不實,傳熱慢,排氣不良;

    c
    、 一般占25%以上螺桿工作長度,但尼龍(結晶性料)螺桿的壓縮段約占15%螺桿工作長度,高粘度、耐火性、低傳導性、高添加物等塑料螺桿,占40%\'50%螺桿工作長度,PVC螺桿可占100%螺桿工作長度,以免產生激烈的剪切熱。

    4、計量段
    a
    、 一般占20\'25%螺桿工作長度,確保塑料全部熔融以及溫度均勻,混煉均勻;

    b
    、計量段長則混煉效果佳,太長則易使熔體停留過久而產生熱分解,太短則易使溫度不均勻;
    cPVC等熱敏性塑料不宜停留時間過長,以免熱分解,可用較短的計量段或不要計量段。

    5、進料螺槽深度,計量螺槽深度
    a
    、 進料螺槽深度越深,則輸送量越大,但需考慮螺桿強度,計量螺槽深度越淺,則塑化發熱、混合性能指數越高,但計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、計量螺槽深度=KD=0.03\'0.07*DD增大,則K選小值。

    二、影響塑化品質的主要因素

    影響塑化品質的主要因素為:長徑比、壓縮比、背壓、螺桿轉速、料筒加熱溫度等。

    1、長徑比:為螺桿有效工作長度與螺桿直徑的比值。

    a、 長徑比大則吃料易均勻;
    b
    、熱穩定性較佳的塑料可用較長的螺桿以提高混煉性而不燒焦,熱穩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,一般流長比如下: 熱固性為14\'16,硬質PVC,高粘度PU等熱敏性為17\'18,一般塑料為18\'22PCPOM等高溫穩定性塑料為22\'24

    2、壓縮比:為進料段最后一個螺槽深度與計量段第一個螺槽深度的比值。
    a
    、 考慮料的壓縮性、裝填程度、回流等影響,制品要密實、傳熱與排氣;

    b
    、 適當的壓縮比可增加塑料的密度,使分子與分子之間結合更加緊密,有助于減少空氣的吸取,降低因壓力而產生的溫升,并影響輸出量的差異,不適當的壓縮比將會破壞塑膠的物性;
    c、 壓縮比值越高,對塑料在料管內塑化過程中產生的溫升越高,對塑化中的塑料產生較佳的混 煉均勻度,相對的出料量大為減少。

    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熔融樹脂所做的功,消除未熔的塑膠顆粒,增加料管內原料密度及其均勻程度;

    b
    、 背壓被運用來提高料筒溫度,其效果最為顯著;
    c
    、 背壓過大,對熱敏性較高的塑料易分解,對低粘度的塑料可能會產生流涎現象,背壓過小,注塑出的成品可能會有氣泡。

    4、螺桿轉速
    a
    、 螺桿的轉動速度直接影響塑料在螺旋槽內的切變;

    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間軟化,螺桿與料筒壁間的摩擦熱能較低,適宜高速旋轉,增加塑化能力;

    c
    、 大型螺桿則不宜快速旋轉,以免塑化不勻及造成過度摩擦熱;
    d
    、 對熱敏性較高的塑料,螺桿轉速過大的話,塑料會很容易分解;

    e
    、 通常各尺寸螺桿有一定的轉速范圍,一般轉速100\'150rpm;太低則無法熔化塑膠,太高則將塑料燒焦。

    5、電熱溫度設定
    a
    、 使滯留于料筒及螺桿內的冷硬塑料熔融以利于螺桿轉動,提供塑料獲得熔融所需的一部分熱 量;

    b
    、 設定比熔膠溫度低5\'10℃(部分由摩擦熱能提供);
    c
    、 射咀溫度的調整也可用來控制流涎、冷凝料(塞咀)、牽絲等問題;

    d
    、 結晶性塑料一般溫度控制:

    塑料種類

    料筒溫度℃

    射出壓力kgf/cm2

    HDPE(高密度聚乙烯)

    180\'210

    500\'※※※※

    PP(聚丙烯)

    200\'270

    400\'1000

    PA6(尼龍6

    225\'280

    700\'1000

    PA66(尼龍66

    260\'280

    600\'※※※※

    e、非結晶性塑料

    塑料種類

    料筒溫度℃

    注射壓力kgf/cm2

    PS(聚苯乙烯)

    180\'240

    400\'※※※※

    ABS(丙烯睛丁二烯苯乙烯共聚物)

    200\'230

    800\'※※※※

    PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)

    180\'220

    700\'※※※※

    PC(聚碳酸酯)

    260\'310

    800\'※※※※

    改性PPO(改性聚苯醚)

    240\'280

    850\'1400

    硬質PVC(硬質聚氯乙烯)

    165\'185

    1000\'※※※※

    注:a、以上為不添加玻璃纖維的非增強塑料。
    b
    、料筒內熔膠溫度通常高于筒外控制的溫度。

    三、塑化料管組選用原則及過膠頭組件設計

    (一)考慮要點:輸送段、壓縮段、計量段、三段比值、壓縮比、計量段螺槽深、長徑比、螺牙數.

    (二) 選用原則

    a、 欲得混煉效果佳的采用長徑比大,螺牙數多,壓縮比大,計量段螺槽淺的設計,例如:PAPEPPPOM
    b、欲防止剪切過熱現象的采用長徑比小,螺牙數少,壓縮段長,壓縮比小,計量段螺槽較深的設計,例如:PCPMMA、硬質PVC、加玻璃纖維或防火料;
    c、 欲得高塑化率者,采用壓縮比較小,計量段螺槽較深的設計。

    (三) 過膠頭組件設計

    好的止逆閥應具備:
    a
    、 快速止逆速度能力;

    b
    、完全止逆能力,以維持最小的塑料回流現象;

    c
    、 料流順暢,無死角以避免局部剪切熱,而造成塑料劣化現象;

    d
    、耐磨損性,耐腐蝕性;

    e
    、能適合多種塑料使用


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