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注塑機(jī)臺(tái)螺桿知識(shí) 培訓(xùn)大綱 一 螺桿與炮筒認(rèn)識(shí) 二 雙合金螺桿 三 注塑機(jī)螺桿與塑化品質(zhì)的關(guān)系 四 螺桿射膠功能 五 螺桿 入料段 壓縮段 計(jì)量段介紹 七 螺桿頭三小件介紹 八 注塑機(jī)螺桿故障 一 螺桿與炮筒認(rèn)識(shí) 二 雙合金螺桿 1 簡(jiǎn)介 雙合金螺桿又稱雙金屬螺桿 其主要材料是由兩種不同金屬所組成的 優(yōu)點(diǎn)是用最經(jīng)濟(jì)的加工 達(dá)到最高的經(jīng)濟(jì)效益 2 雙金屬螺桿的制造工藝 是在38CrMoAIA的基材上 根據(jù)用戶的需要 切割成型槽后 將一種特殊的合金材料熔化 用特殊方法均勻地覆合在母材上 并根據(jù)用戶的特殊要求 用不同的配方達(dá)到最佳的效果 而這種均勻覆合在母材上的合金完全無(wú)縫隙 孔洞 不滲水 然后經(jīng)消除應(yīng)力后 磨削至所需的圖紙尺寸要求 這種特殊覆合母體與工整半熔化狀態(tài)下 硬度指標(biāo)可達(dá)到HRC59 64 母材全鍍硬鉻兩層6 8絲 3 雙金屬料管 是在普通的母材型腔上利用高溫工作法 加上特殊的離心加工工藝 在普通的母材中均勻地將一種特殊的合金材料熔化并覆合在母材上 并根據(jù)用戶的特殊要求 用不同的配方達(dá)到最佳的效果 而這種均勻覆合在母材上的合金完全無(wú)縫隙 孔洞 不滲水 合金層的厚度可達(dá)到1 5 2MM 硬度指標(biāo)可達(dá)到HRC59 64 4 雙金屬螺桿與氮化螺桿相比 A 使用壽命 雙金屬較氮化產(chǎn)品4 6 1B 銷(xiāo)售成本 雙金屬較氮化產(chǎn)品1 5 2 1C 使用工效 雙金屬較氮化產(chǎn)品2 5 3 15 關(guān)于合金材料的介紹 4種 A級(jí) 鐵 鉻 鎳 硼 碳化鎢Fe Cr Ni B CgrbideB級(jí) 鐵 鈷 鉻 硼Fe Co Cr BC級(jí) 鐵 鎳 硼Fe Ni B普通一般材料38CrMoAIA材料 三 注塑機(jī)螺桿和塑化品質(zhì)的關(guān)系 螺桿影響塑化品質(zhì)的5個(gè)主要原因 細(xì)長(zhǎng)比壓縮比背壓螺桿轉(zhuǎn)速電熱溫度設(shè)定 1 細(xì)長(zhǎng)比a 細(xì)長(zhǎng)比 螺桿工作長(zhǎng)度 螺桿直徑 b 細(xì)長(zhǎng)比大 則吃料易均勻 但容易過(guò)火 C 熱穩(wěn)定性較佳之塑料可用較長(zhǎng)之螺桿 以提高混煉性而不慮燒焦 熱穩(wěn)定性較差之塑料 可用較短之螺桿或螺桿尾端無(wú)螺紋 2 壓縮比 a 壓縮比 進(jìn)料牙深 計(jì)量牙深b 考慮料的壓縮性 裝填程度 回流 制品要密實(shí) 傳熱與排氣 C 適當(dāng)?shù)膲嚎s比 可增加塑料之密度 使分子與分子之間結(jié)合更加緊密 有助于減少空氣的吸入 降低因壓力而產(chǎn)生之溫升 而影響輸出量的差異 而不適當(dāng)之壓縮比將會(huì)破壞塑料的物性 d 壓縮比值越高 對(duì)塑料在料管內(nèi)塑化過(guò)程中產(chǎn)生的溫升越高 對(duì)膠化中的塑料產(chǎn)生較佳的混煉均勻度 相對(duì)的出料量大為減少 e 高壓縮比適于不易熔塑料 特別具低熔化黏度 熱安定性塑料 f 低壓縮比適于易熔塑料 特別具高熔化黏度性 熱敏性塑料 3 背壓 a 增加背壓可增加螺桿對(duì)熔融樹(shù)脂所做的功 消除未熔的塑料顆粒 增加料管內(nèi)原料密度及其均勻程度 減少射出收壓和翹曲等問(wèn)題 b 背壓被運(yùn)用來(lái)提高料管溫度 其效果最為顯著 背壓過(guò)大 對(duì)熱敏性較高的塑料易分解 對(duì)低黏度的塑料可能會(huì)產(chǎn)生 流鼻 現(xiàn)象 C 背壓太小 射出的成品可能會(huì)有氣泡 1Mpa 10kgf cm2 背壓閥 4 螺桿轉(zhuǎn)速 螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng)速度直接影響塑料在螺旋槽內(nèi)的切變 a 小螺桿 槽深較淺 吸收熱源快速 足夠促使塑料在壓縮段時(shí)軟化 螺桿與料管璧間的磨擦熱能較低 適宜高速旋轉(zhuǎn) 增加塑化能力 b 大型螺桿 則不易快速旋轉(zhuǎn) 以免塑化不均及造成過(guò)度摩擦熱 C 對(duì)熱敏性較高的塑料 射膠螺絲轉(zhuǎn)速過(guò)大的話 塑料便會(huì)很容易被分解 d 通常各尺寸之螺桿有一定之轉(zhuǎn)速范圍 一般轉(zhuǎn)速100 150rpm太低 則無(wú)法熔化塑料 太高 則將塑料燒焦 目前最大表面速度1m sec為限 對(duì)剪切敏感材料 低于0 5m 秒 5 螺桿溫度設(shè)定 a 使滯留于料管及螺桿內(nèi)之冷硬樹(shù)脂熔融以利螺桿之轉(zhuǎn)動(dòng) 提供樹(shù)脂獲得熔融所需的一部份熱量 b 設(shè)定比熔膠溫度低5 10 部份由摩擦熱能提供 噴嘴溫度的調(diào)整也可用來(lái)控制流涕 凝固 塞頭 牽絲等問(wèn)題 a 射膠螺桿之功能 加料輸送壓縮熔化排氣均化 四 螺桿射膠功能 b 螺桿之重要幾何尺寸 螺桿直徑進(jìn)料段壓縮段計(jì)量段進(jìn)料牙深計(jì)量牙深 螺桿關(guān)鍵尺寸 C 螺桿重要幾何尺寸的介紹 螺桿直徑與所要求之射出容積相關(guān)射出容積 1 4 D2 射出行程 0 85一般而言 D2與最高射出壓力成反比D愈大 押出率愈大 Q 1 29D2HmNr 60 1000 kg Hr 1 入料段 a 負(fù)責(zé)塑料的輸送 推擠與預(yù)熱應(yīng)保證入料段結(jié)束時(shí)開(kāi)始熔融 預(yù)熱到熔點(diǎn) b 固態(tài)比熱 熔點(diǎn) 潛熱 加熱到熔點(diǎn)需熱多 入料段應(yīng)長(zhǎng)固態(tài)熱傳導(dǎo)系數(shù) 傳熱慢 塑料中心溫升慢 入料段應(yīng)長(zhǎng)預(yù)熱 入料段可短 c 結(jié)晶性料最長(zhǎng) 如 POM PA 非晶性料次之 如 PS PU 熱敏性最短 如 PVC 五 螺桿 入料段 壓縮段 計(jì)量段介紹 2 壓縮段 a 負(fù)責(zé)塑料的混煉 壓縮與加壓排氣 通過(guò)這一段的原料應(yīng)該已經(jīng)幾乎全部熔解 但是不一定會(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 否則料壓不實(shí) 傳熱慢 排氣不良 c 對(duì)非晶性塑料 壓縮段應(yīng)長(zhǎng)一些 否則若螺槽體積下降快 料體積未減少 會(huì)產(chǎn)生堵塞 d 結(jié)晶型塑料實(shí)際上非全部結(jié)晶 如PE 40 90 結(jié)晶度 LDPE 65 結(jié)晶度 因此目前壓縮段有加長(zhǎng)的趨勢(shì) e 一般占25 螺桿工作長(zhǎng)度 尼龍 結(jié)晶性料 2 3圈 約占15 螺桿的工作長(zhǎng)度 高黏度 耐火性 低傳導(dǎo)性 高添加物 占40 50 螺桿的工作長(zhǎng)度 PVC可利用占100 螺桿的工作長(zhǎng)度 以避免激烈的剪切熱 3 計(jì)量段 a 理論上到計(jì)量段之開(kāi)始點(diǎn) 料應(yīng)全部熔融 但至少要計(jì)量段 4D 以確保溫度均勻 混煉均勻 b 計(jì)量段長(zhǎng) 則混煉效果佳 計(jì)量段太長(zhǎng)則易使熔體停留過(guò)久 而產(chǎn)生熱分解 太短則易使溫度不均勻 c 一般占20 25 螺桿工作長(zhǎng)度 PVC熱敏性 不宜停留過(guò)長(zhǎng) 以免熱分解 可不要計(jì)量段 4 進(jìn)料牙深 計(jì)量牙深 a 進(jìn)料牙深愈深 在進(jìn)料區(qū)之輸送量愈大 但需考慮螺桿強(qiáng)度 b 計(jì)量牙深愈淺 塑化之發(fā)熱 混合性能指數(shù)愈高 但需防范塑料燒焦 計(jì)量牙深太淺 則剪切熱 自生熱 溫升太高 尤其不利于熱敏性塑料 c 計(jì)量牙深 KD 0 03 0 07 DD K選小 D 細(xì)長(zhǎng)比 熱穩(wěn)定性差之塑料 K選大 螺桿頭三小件在整條螺桿組里起了封膠混煉塑化等功能 是一個(gè)比較重要的一部分 許多塑膠產(chǎn)品的質(zhì)量問(wèn)題和螺桿頭三小件有著密切的關(guān)系 往往有許多三小件的細(xì)節(jié)問(wèn)題沒(méi)處理好使塑膠產(chǎn)品的廢品率大幅增加 甚至被迫停機(jī)檢修 六 螺桿頭三小件介紹 螺桿頭 止逆環(huán) 過(guò)膠圈 1 螺桿頭三小件整體表面要求光滑 除裝配部分之外任何一個(gè)能正面看到的地方都不能有直角銳角死角 都應(yīng)以圓滑過(guò)渡 圓滑的R大小視情況而定 因?yàn)橹苯卿J角死角容易崩裂不說(shuō)還容易積料 使原料流動(dòng)不夠暢通 使間一長(zhǎng)容易有黑點(diǎn)發(fā)黃 記得三小件是最容易產(chǎn)生發(fā)黃的部位 很多做PC PMMA等發(fā)黃現(xiàn)象都是在三小件里才開(kāi)始變黃的 2 過(guò)膠圈的兩個(gè)端面的設(shè)計(jì)也尤為重要 現(xiàn)在很多注塑機(jī)廠家設(shè)計(jì)的過(guò)膠圈和介子的結(jié)合面是平的沒(méi)有斜度 這樣有兩個(gè)壞處 一 平面接觸沒(méi)有斜面接觸面大 那樣使用壽命就比斜面接觸的短很多 二 介子沒(méi)斜面的和螺桿頭的結(jié)合處就成了一個(gè)死角 原料時(shí)間停留一長(zhǎng)就會(huì)有黑點(diǎn)和發(fā)黃 這個(gè)斜度最好30度為佳 15度不夠大點(diǎn)容易積料 45度接觸面大 不容易積料 但在射膠的時(shí)候容易撐暴過(guò)膠圈 3 過(guò)膠圈左右活動(dòng)間隙要適中 看生產(chǎn)什么原料選擇或大或小的活動(dòng)間隙 很多大機(jī)臺(tái)打薄壁產(chǎn)品射膠重點(diǎn)不穩(wěn)定就是因?yàn)檫^(guò)膠圈的左右活動(dòng)間隙太大所致 還有很多PMMA PC原料在生產(chǎn)的時(shí)候有嘎嘎的響聲是因?yàn)檫^(guò)膠圈左右活動(dòng)間隙太小導(dǎo)致出料不順暢所致 4 螺桿頭的螺紋部分表面不用像其他部位那么硬 硬度過(guò)高容易導(dǎo)致螺紋蹦掉 螺紋強(qiáng)度下降 應(yīng)該在熱處理之前受阻氮保護(hù) 或螺紋在氮化后再加工 螺紋部分的退刀槽最好是圓弧的一個(gè)R 而不是直角的車(chē)刀直接割出來(lái)的 那樣應(yīng)力好一點(diǎn) 很多螺桿頭斷裂都是在這部位 磨損嚴(yán)重 需要增加高硬度合金材料 止逆環(huán)與過(guò)膠圈 接觸面角度要為30度 不可有直角及銳角否則易積料產(chǎn)生黃紋 燒焦 黑點(diǎn)等 30 A 注塑成型是一種借助于燥桿或柱塞的椎力 將塑筒中已塑化好的熔融狀態(tài)塑料注射入已閉合好的模腔內(nèi) 經(jīng)冷卻定型后取得制品的 種工藝過(guò)程 它是通過(guò)控制最佳工藝參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的 B 料筒的加熱段的溫度設(shè)置設(shè)置精確的溫度要經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)個(gè)周期循環(huán)才能調(diào)整到但 料簡(jiǎn)內(nèi)的塑料是由兩方向的熱量供給使其溶化的 方面由外部加熱困供熱 另 方面由螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)產(chǎn)生的摩擦熱供給 因此在設(shè)置加熱圈的溫度時(shí)就要根據(jù)螺桿的形狀 產(chǎn)生的摩擦熱一起綜合考慮 對(duì)于一個(gè)注塑機(jī) 個(gè)指定的產(chǎn)品及所用的原料還需考慮以下各因素 七 炮筒溫度設(shè)定 1 注塑機(jī)的額定最大容量與溫度設(shè)置的關(guān)系制件注射量超過(guò)注射機(jī)容量75 或材料未預(yù)熱時(shí) 后段溫度設(shè)置應(yīng)比中段 前段低5一10 或者相同 占50 一75 時(shí) 所有加熱帶應(yīng)設(shè)置在同 溫度 低于50 時(shí) 后段溫度應(yīng)比中段 前段低5一15 2 主材料 樹(shù)脂 及輔料的相互兼顧料筒溫度選擇與各種塑料特性有關(guān) 無(wú)定形塑料料筒末端最高溫度 應(yīng)高于流動(dòng)溫度tf 結(jié)晶型塑料應(yīng)高于熔點(diǎn)tm 但必須低于塑料的分解溫度td 故料筒員合適的溫度范圍應(yīng)在tf或tm td之間 tf td區(qū)間狹窄的塑料 控制料筒溫度虛偏低些 tf td區(qū)間較寬的可適當(dāng)高 些 熱敏性塑料如聚甲醛 聚三氟氯乙烯 聚氯乙烯等 除嚴(yán)格控制料筒最高溫度外 還應(yīng)控制塑料在加熱料筒中的停留時(shí)間 4 同一種塑料 由于來(lái)源或牌號(hào)不同 其tf和td
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