详解影响注塑机螺杆塑化能力的几个参数

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注塑机螺杆和塑化品质的关系

塑料注塑射胶螺杆与塑化品质的关系介绍 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。 , X$ q0 v9 L% h- G8 l4 {! s1 }# s3 A 2 g* n% W* @8 K% R2 O1 N细长比 细长比=螺杆工作长度/螺杆直径。 - t! l6 ]' c5 M8 q! ^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: * }6 A; x  k. m; V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。 ) O4 I% d* a3 z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。 - l# z6 x  U; k, P  f背压 ( f7 N9 ^2 G8 V; [; A5 N" I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。 & }3 G% U6 y% s; p; x背压太小，射出的成品可能会有气泡。 2 @8 y+ L- z! D1 ^4 W5 Z螺杆转速 4 I) t# G7 @" e( N# j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。 ) B9 v$ [7 B! N) _# E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。 8 Z- l. |8 @$ G  v& U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) . l$ c8 T: a# J$ D1 n0 S喷嘴温度的调整也可用来控制流涕、凝固(塞头)、牵丝等问题。 + G) ~) M- d0 F  r: ]1 S 1 q. C4 E% _" U) F$ G8 G& w 注一：以上均是以不添加玻璃纤维的非强化塑料为标准。 - v6 I+ t" ~" h# ?注二：管内之熔胶温度通常高于管外控制的温度，从喷嘴出料温示之。 3 O* p9 v; U, R射胶螺杆之功能： 加料、输送、压缩、熔化、排气、均化 2 N7 k5 a& ^5 ?螺杆之重要几何尺寸： 螺杆直径、进料段、压缩段、计量段、进料牙深、计量牙深 螺杆重要几何尺寸的介绍： 7 I8 X, A; n: S0 a$ P6 H/ W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 & }9 ~+ H. W9 V一般而言，D2与最高射出压力成反比 7 X( h, w) t0 J2 ?+ x$ v& @D愈大，押出率愈大；Q ＝1.29D2HmNr×60/1000(kg/Hr)　 - z* s2 _1 ^' b) t . `2 q1 M9 I6 k+ U# H  N+ E) A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。 1 w9 {6 ~, P7 H, V. F0 r2 ], q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）。 . p3 }8 Y2 [5 O; u) N压缩段 0 H# `# Z# p) ?( b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。 , ?. A! k; m# p1 r& P* ]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。　 / c- S- t) d& \, ]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。 7 P) O* w: o7 G, d; E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。 ' X& ^) M: r! o3 u一般占20~25％螺杆工作长度。 * a. s/ ?" o9 _- \" O7 Z# A, zPVC热敏性，不宜停留过长，以免热分解(可不要计量段)。　 + d4 ~  e( Z  v$ X 进料牙深、计量牙深 ( M, [4 D8 {/ w" \2 D% {: x进料牙深愈深，在进料区之输送量愈大，但需考虑螺杆强度。 0 W4 C# I+ e5 p0 v" Z3 P计量牙深愈浅，塑化之发热、混合性能指数愈高，但需防范塑料烧焦，(计量牙深太浅，则剪切热↑，自生热↑，温升太高，尤其不利于热敏性塑料。) 　　　　　　　　　　　　　　 计量牙深＝ KD ＝ (0.03～0.07)D　　 D ↑，K 选小； D↓，细长比 ↑，热稳定性差之塑料，K 选大。

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