详解影响注塑机螺杆塑化能力的几个参数

huahong518

注塑机螺杆和塑化品质的关系

& ]) a/ o, D/ V- C9 a6 f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。 8 t" v  I0 ]- K" g" u " m9 \* M$ A0 [. O; Y9 z# `# l4 k细长比 细长比=螺杆工作长度/螺杆直径。 4 O( q2 @8 T5 V4 ?3 F6 @" \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: 1 {, o7 R9 g  M) H2 Z6 D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： ) H& |0 K; a9 i) w4 \% I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 ( N) j" _, X# Q2 J" [  D考虑料的压缩性、装填程度、回流、制品要密实、传热与排气。 1 ]+ X9 R8 c( U0 P4 [! ]: K" X. U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。 % A9 t- Y$ H8 W! d5 s" z! o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。 1 b' {+ c% _0 d; {背压 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。 1 q3 e! s3 R6 ], a0 d3 a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。 ! @/ v9 f9 P/ x  i! r+ _背压太小，射出的成品可能会有气泡。 ( S8 D0 i- q5 a. t7 ]3 F螺杆转速 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。   }' o6 J5 N+ m. q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。 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。 " t8 q) y8 i; b+ ], i* J8 C目前最大表面速度1m/sec为限，对剪切敏感材料，低于0.5m/秒。 & O4 u- O2 O3 m( G6 j/ ~( U 3 x: P1 E$ e' M0 t7 F2 m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。 # b* {5 D. w  t; s设定比熔胶温度低5～10℃(部份由摩擦热能提供) & R4 o# V8 j7 Q6 T% w: T喷嘴温度的调整也可用来控制流涕、凝固(塞头)、牵丝等问题。   u" z+ O# d( S5 S 注一：以上均是以不添加玻璃纤维的非强化塑料为标准。 ! N, A% h( g: {! Z$ C7 w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。 " M. E9 C1 N' b% T3 S射胶螺杆之功能： 加料、输送、压缩、熔化、排气、均化 螺杆之重要几何尺寸： % I. W7 x7 \+ ]* G( O7 h螺杆直径、进料段、压缩段、计量段、进料牙深、计量牙深 9 y5 {1 p8 N  q3 y+ L8 ]2 F螺杆重要几何尺寸的介绍： 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 一般而言，D2与最高射出压力成反比   [$ R- ]. }7 xD愈大，押出率愈大；Q ＝1.29D2HmNr×60/1000(kg/Hr)　 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。 6 ~) z3 b# p9 V2 V9 [- }5 M8 d# y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。 ) y9 @2 [4 o. i7 ~& a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）。 压缩段 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。 " \' t1 n9 u5 l  B- C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。 * U$ q( y: k, }9 ]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。 6 G5 W. {. J1 J: @+ Z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。 & r' d; d1 r$ g: [( i" {4 h& {. R一般占25％螺杆工作长度。 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。　 8 H+ `- h6 t0 L9 t9 w; `/ j$ J7 d 8 [# P! S1 I- q8 t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。 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。 一般占20~25％螺杆工作长度。 - g* d) j% Z% jPVC热敏性，不宜停留过长，以免热分解(可不要计量段)。　 / Z) [% |* M8 J3 z  D( a ! G1 E  b. ]. S& r7 Q; j& [$ x4 Q5 H  G进料牙深、计量牙深 进料牙深愈深，在进料区之输送量愈大，但需考虑螺杆强度。 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。) 　　　　　　　　　　　　　　 9 z( i) B( E) |  m1 R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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