-第五節(jié)螺桿理論

第五節(jié)螺桿理論螺桿作用與分類經(jīng)過很長的熱歷程，要經(jīng)過三態(tài)〔玻璃態(tài)、粘彈態(tài)、粘流態(tài)〕的轉(zhuǎn)變，螺桿各功終影響注塑成型周期和制品質(zhì)量。一般螺桿難以加工加工的塑料，例如熱固性塑料、聚氯乙烯、高粘度的PMMA分流型螺桿、波狀螺桿、橫紋螺桿、無計量段螺桿、兩段式排氯螺桿、強(qiáng)混煉型螺桿等等。螺桿的根本形式及幾何參數(shù)4-8L和尾部的連接局部組成。螺桿頭部設(shè)有裝螺桿頭的反向螺紋。LLshβedhddnLLLdeRR2α4-8螺桿根本構(gòu)造示圖ds直接影響到理論注射容積的大小。因此，理論注射容積大的注塑機(jī)其螺桿直徑也大。L/ds——螺桿長徑比。L是螺桿螺紋局部的有效長度。ssss另一局部是螺桿轉(zhuǎn)動時產(chǎn)生磨擦熱和剪切熱，由外部機(jī)械能轉(zhuǎn)化的。因此，L/dL/d增多，L/d19~23。ssss1?！?〕L ——加料段長度。加料段又稱輸送段或進(jìn)料段。為提高輸送力量螺槽外表肯定要光滑。L3的長度應(yīng)保物料有足夠的輸送長度一般L3＝〔9~10〕1。ds〔4〕h1

h1

深，則容納物料多，提高了供料量，但會影響物料塑化效果以及螺桿根部的剪切強(qiáng)度。一般h≈0.12～0.16d。1 s3〔5〕L3——熔融段〔均化段、計量段〕L3段的螺槽中L3L3

(4~5)d。s3333 〔6〕h ——熔融段螺紋深度h小螺槽淺提高了塑料熔體的塑化效果，有利于熔體的均化。但h 過小會導(dǎo)致剪切速率過高，以及剪切熱過大，引起大分子鏈的降解，影響熔體質(zhì)量。反之，假設(shè)h 過大，由于在預(yù)塑時，螺桿背壓產(chǎn)生的回流作用增加，會降低塑化力量。所以適宜的h應(yīng)由壓縮比ε3333 h 1 ……………〔4-22〕h3PP、PE、PAε＝3~3.5；＝1.4~2.5。2〔7〕L2——塑化段〔壓縮段〕螺紋長度。物料在此錐體空間中不斷地受到壓縮，剪切和混煉作用，物料從L ，熔池不斷地加大，到出點(diǎn)處熔池已占滿全螺槽物料完成從玻璃態(tài)經(jīng)過粘彈態(tài)向粘流態(tài)的轉(zhuǎn)變從固體222向熔體床的轉(zhuǎn)變L長度會影響物料從固態(tài)到粘流態(tài)的轉(zhuǎn)化歷程太短會來不及轉(zhuǎn)化，固料堵能塞在L ，太長也會22sL2＝〔6~8〕d。s對于結(jié)晶型的塑料，物料熔點(diǎn)明顯，熔融范圍窄，所以 L2

可短些，一般(3~4)ds?！?〕Sβ，從而影響螺槽的輸送效率，一般S≈ds?！?〕e磨損程度，一般〔0.05～0.07〕d。s〔10〕螺棱后角α，螺棱推力面圓角R1和背 e2R2

的大小影響螺槽的有效容積，物料的滯R R留狀況以及螺棱根部的強(qiáng)度等，一般=25~30o， 2R=(0.3~0.5)R1

，如圖4-9所示。 α一般螺桿概述

圖4-9 螺棱尺寸示圖〔輸送段、壓縮段〔塑化段、均化段〔計量段。依據(jù)塑料性質(zhì)不同，可分為漸變型螺桿、突變型螺桿、通用型螺桿?；瘻囟容^寬的、高粘度的非結(jié)晶型塑料。胺類的結(jié)晶型塑料。更換螺桿頻繁，有利提高生產(chǎn)效率。非是“萬能”螺桿，對某些有特別注塑工藝要求的塑料，需要配備特別螺桿。一般螺桿參數(shù)S①螺桿長徑比〔L/D、分段S18~22。一般螺桿各段長度如下所列：螺桿類型壓縮段〔L2〕漸變型25~30%50%15~20%突變型65~70%15~5%20~25%通用型45~50%20~30%20~30%②壓縮比〔ε〕注射螺桿壓縮比是指計量段螺槽深度〔h1〕與均化段螺槽深度〔h3〕之比。用得小些為好，以有利于提高的塑化力量和增加對物料的適應(yīng)性。2.6~3.0；對高粘度的塑料，如硬聚氯乙烯、丁二烯與ABS共混，高沖擊聚苯乙烯、AS、均化段螺槽深度和螺桿壓縮比確定后，對于單頭等距變深螺桿，可由式0.93

h

=h 1 33的壓縮比，大于實(shí)際壓縮比。螺桿材料與熱處理38CrMoAlSACM645。國內(nèi)螺桿的熱處理，一般實(shí)行鍍鉻工藝，鍍鉻之前高頻淬火或氮化，然后鍍鉻，厚度0.03mm~0.05mm。此種螺桿適于阻燃性塑料，透亮PC、PMMA。但鍍鉻層簡潔脫落，防腐蝕性能差，所以多承受不銹鋼材料。特別螺桿4-104-11所示。螺桿塑化元件為了提高螺桿的塑化質(zhì)量，組分的分散和混分子量的分布與熔體的均化效果。螺桿頭熔體，防止倒流。料筒〔1〕料筒構(gòu)造4-18所示。圖4-18 料筒構(gòu)造示圖1－定位子口2－螺孔3－螺孔4－加料口5－尾螺紋6－定位定位子口12內(nèi)將前體與料筒壓緊。螺孔3否則會影響溫度測量精度。料筒壁厚生滯后現(xiàn)象。一般料筒外徑與內(nèi)徑比值K＝2~0.25，如表4-1所列。4-1料筒壁厚螺桿直徑〔mm〕3442506585110130150機(jī)筒壁厚〔mm〕25293547.545757567比 值〔K〕2.472.402.402.462.102.362.151.80料筒間隙劇，能耗加大，甚至卡死，此間隙Δ＝〔0.002~0.005〕ds4-2所列。螺桿直徑最大徑向間隙表4-2 間 隙螺桿直徑最大徑向間隙≥15－>25－>50－>80－>110－>150－>200－>240255080110150200240≤0.12≤0.20≤0.30≤0.35≤0.15≤0.50≤0.60≤0.70料筒加熱、冷卻加工物料合理配置。常用的有電阻加熱和陶瓷加熱，后者較前者承載功率大。料筒、螺桿材料38CrMoAlA合金，高硬度抗蝕耐磨的雙金屬料筒。噴嘴〔1〕噴嘴功能應(yīng)，加速能量轉(zhuǎn)換，提高熔體溫度均化效果；保壓時，起保溫補(bǔ)縮作用。噴嘴可分為放開式噴嘴、鎖閉噴嘴、熱流道噴嘴和多流道噴嘴。4-3噴嘴口徑機(jī)器注射量(g)30~200250~8001000~200通用料2~33.5~4.55~6開式噴嘴硬聚氯乙烯類3~45~66~7鎖閉式噴嘴2~33~44~59、螺槽深度主要涉及到以下的幾個方面：螺槽深與剪切效果關(guān)系:螺槽淺,剪切熱大從而螺桿消耗的功率也大〔Nh3成正比件的需要動身，是無需強(qiáng)剪切作用的。槽深與螺桿工作性能的穩(wěn)定：具有淺螺槽和長的均化段的螺桿，在工射螺桿一般無需去特別考慮。槽深與螺桿的塑化力量：在其它條件不變的狀況下，螺桿塑化力量正比于螺槽深度。因此，注射螺桿適當(dāng)?shù)丶由盥莶凵疃龋欣谔岣咚芑α?。壓縮比〔i：小的壓縮比有利于提高塑化力量，但剪 切塑化效果則對背壓調(diào)整反映卻比較敏感，相對于擠出螺桿相比，注射螺桿的壓縮比取用得比較小，這樣螺桿具有較高的塑化力量和較強(qiáng)的加工適應(yīng)性。注射螺桿常用壓縮比，對于結(jié)晶型塑料，如聚丙烯、聚乙烯、聚酰胺、以及復(fù)合塑料，一般為3.0~3.5，對于較高粘度的塑料，如硬聚氯乙烯、丁二烯與ABS共混，高沖擊聚苯乙烯、AS、聚甲醛、聚碳酸脂、有機(jī)玻璃、聚苯醚、約為1.4~2.