螺桿結構.ppt

螺桿介紹 ScrewIntroduction 料筒 噴嘴 螺桿 法蘭盤 螺桿頭 止回閥環(huán) 止回閥座 下料口 注射螺桿和料筒的結構 L D L D20 1 EZ KZ MZ MH1 MH2 MH3 DH EZ 加料區(qū)KZ 壓縮區(qū)MZ 計量區(qū) 1 通用螺桿 Demag通用螺桿結構尺寸 符號 壓縮段長度 螺桿直徑60mm 螺桿長1200mm 計量段長度 長徑比L D20 1 各段長度 齒深 壓縮比 齒間距 加料段長度LE LK LM L h K t 10D 6D 4D 8 4mm 8 4到3 5mm 3 5mm 2 4 1D 1D 1D 加料段L1 作用 負責塑料的輸送 預熱 保證入料段結束時開始熔融 預熱到熔點 長度 對于高的固態(tài)比熱容 高熔點 升溫慢的材料 加熱到熔點需要更多的熱量 所以加料段應長 結晶性料最長 非晶性料次之 熱敏性最短 壓縮段L2 材料熔融范圍越窄壓縮段越短 作用 負責塑料的混練 壓縮與加壓排氣 這一段的原料已經幾乎全部熔解 但不一定混合均勻 長度 對非晶性塑料 壓縮段應該長一些 漸變式 否則螺槽空間體積下降過快 料體積減少緩慢 原因是非晶體塑料無熔點 是逐步軟化熔解 會產生過度剪切造成材料降解甚至堵塞 對于低粘度 耐熱性好的結晶性塑料 如尼龍 使用短的壓縮段長度 突變式 對于高粘度 耐熱性差 低傳熱性 高添加物 應使用長壓縮段 計量段L3 作用 料應全部熔融 以確保溫度均勻 混練均勻 長度 計量段長 混練效果好 計量段太長易使熔體停留時間太長 產生熱分解 太短則易使溫度不均勻 2 螺桿各段介紹 加料牙深h1 進料牙深越深 在進料區(qū)的輸送量越大 但需考慮螺桿強度 加料段牙深 0 12 0 14 D計量牙深h3 計量牙深越淺 塑化時發(fā)熱 混合性能越好 但需防止塑料燒焦 尤其不利于熱敏性塑料 計量段牙深 0 05 0 07 D D K選小 D 細長比 熱穩(wěn)定性差的塑料 K選大 長徑比 細長比大 則混料均勻 但容易造成材料降解 熱穩(wěn)定性好的塑料可用較長的螺桿 以提高混練特性而不必擔心降解 熱穩(wěn)定性差的塑料 可用較短的螺桿或螺桿尾端無螺紋 壓縮比 理想的壓縮比應滿足使?jié)u變度 即 h1 h3 L2與材料熔融速率相適應 但目前融熔速率還無法計算得出 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好的混練均勻度 相對的出料量大為減少 高壓縮比適于不易熔解的塑料 特別是低粘度 熱穩(wěn)定性好的塑料 低壓縮比適于易熔解的塑料 特別是高粘度 熱敏性塑料 螺桿轉速 螺桿的轉動速度直接影響塑料在螺旋槽內的切變 小螺桿槽深較淺 吸收熱量快 足夠促使塑料在壓縮段時軟化 螺桿和料管壁間的磨擦熱較低 適于高速旋轉 增加塑化能力 大螺桿則不易快速旋轉 以免塑化不均及造成過度摩擦熱 螺距S 螺旋升角 Dtg 一般D S 則 17 40 對塑化能力有影響 一般來說 大一些則輸送速度快一些 因此 物料形狀不同 其 也有變化 粉料可取 25 左右 圓柱料 17 左右 方塊料 15 左右 但 的不同 對加工而言 也比較困難 所以一般 取17 40 棱寬e 對粘度小的物料而言 e盡量取大一些 太小易漏流 但太大會增加動力消耗 易過熱 e 0 08 0 12 D 3 螺桿的材料及加工 料筒 1 普通料筒 氮化鋼 硬度 HV850 950 氮化層深度0 5 0 7mm 2 雙金屬料筒 a 鎳基合金表面硬化 b 表面離心鑄造40 碳化鎢襯里 深度大于2mm 硬度HRC55 62 使用壽命是普通料筒的4 5倍 2 螺桿 1 材料 高性能合金鋼或離子氮化合金鋼 標準氮化時間72小時 例 38CrMoAl 34CrAlNi7 2 表面處理 表面鍍鉻硬化 適用于材料PC PVC等 HRC 55 鍍鉻層深度 0 05 0 1mm 表面粗糙度 Ra0 4um 鏡面級花6 3 螺桿直線度 0 015mm 螺桿徑向間隙 0 002 0 005D止回閥和料筒間隙 4 雙金屬螺桿 a 在螺棱上噴上鎳基合金 b 表面高壓高運熔射80 碳化鎢 深度大于2mm 硬度HRC55 62 4 如何提高注塑機螺桿的工作壽命設定合理的加工溫度范圍 特別是對于含玻纖或礦粉等增強型塑料 應該控制料筒加工溫度 使之接近這個溫度范圍 粒狀塑料從料斗進入料筒 首先會到達加料段 在加料段必然會出現(xiàn)干性磨擦 當這些塑料受熱不足 熔融不均時 很易造成料筒內壁及螺桿表面磨損增大 同樣 在壓縮段和均化段 如果塑料的熔融狀態(tài)紊亂不均 也會造成磨損增大 2 轉速應調校得當 由于部分塑料加有強化劑 如玻璃纖維 礦物質或其他填充料 這些物質對金屬材質的磨擦力往往比熔融塑料的大得多 在注塑這些塑料時 如果用高的轉速成 則在提高對塑料的剪切力的同時 亦將令強化相應地產生更多被撕碎的纖維 被撕碎的纖維含有鋒利末端 令磨損力大為增加 無機礦物質在金屬表面高速滑行時 其刮削作用也不小 所以轉速不宜調得太高 3 要檢除塑料中的雜物 必須安裝磁鐵架 嚴格投料的管理和監(jiān)控 4 塑料中所含水分 對螺桿表面的磨損有一定影響 1 若塑料在注塑前未有將水分全部排除 殘留的水分進入螺桿壓縮段時 便形成前熔混在熔融塑料中的帶高溫壓的 蒸汽粒子 隨著注射料過程螺桿的推進 從均化段直至螺桿頭部 這些 蒸汽粒子 在射料進程中卸壓膨脹 有如一顆顆微細的雜質硬粒 對壁面產生磨擦破壞作用 2 對某些種類的塑料 在高溫高壓下 水分可能會變成促使塑料裂解的催化劑 產生能侵蝕金屬表面的有害雜質 因此 塑料注塑前的烘干工作 不單對制件質量有直接關系 而且也影響到螺桿的工作壽命 5 還要注意螺桿與料筒的同心度 6 添加劑的影響 阻燃劑在加工過程中會分解腐蝕性氣體 由于在喂料段溫度較低 易積聚氣體 故易腐蝕 螺桿磨損的表現(xiàn)加料段磨損主要表現(xiàn)在 進料慢加料困難 預塑時間過長 壓縮段磨損主要表現(xiàn)在 預塑時間過長 均化段磨損主要表現(xiàn)在 料往回流 螺桿正轉 背壓不穩(wěn) 預塑時間過長 5 螺桿磨損的表現(xiàn)加料段磨損表現(xiàn)在 進料慢加料困難 預塑時間過長 壓縮段磨損表現(xiàn)在 預塑時間過長 均化段磨損表現(xiàn)在 料往回流 螺桿正轉 背壓不穩(wěn) 預塑時間過長 螺桿頭 止回閥磨損 背壓不穩(wěn) 預塑時間長 產生黑點等到癥狀 在螺桿三段中 一般都是均化段 計量段 磨損最嚴重 也磨損最快 制品產生黑點 是多方面的因素引起的 從螺桿上考慮有 1 螺桿磨損 2 螺桿頭 止回閥磨損 3 鍍層 氮化層脫落 4 止回閥儲料 燒焦發(fā)黃 從螺桿上考慮有 1 螺桿壓縮比跟塑料性能不匹配 2 螺桿磨損 或鍍層脫落 PE PP PS ABS 機構尺寸 10XD 6XD 齒間距 PC ABS 材料 PC ABS專用螺桿 通用螺桿 13XD 4XD 3XD 2 2 1XD 4XD 1XD 2 4 加料段長度 壓縮段長度 計量段長度 壓縮比 PC ABS專用螺桿和通用螺桿的比較 PE PP PS ABS 結構尺寸 10XD 6XD 齒間距 4XD 1XD 2 4 加料段長度 壓縮段長度 計量段長度 壓縮比 PA PBT 材料 PA PBT專用螺桿 通用螺桿 12XD 4XD 4XD 3 0 0 9XD PA PBT專用螺桿和通用螺桿的比較 壓縮比 加料段長 壓縮段長 計量段長 齒間距 D PS ABS PE PP PC POM 2 4 50 30 20 1 0 PMMA 2 2 60 20 20 1 0 PA PBT 3 0 60 20 20 0 9 PC ABS 2 2 65 13D 20 4D 15 3D 1 0 PVC 硬 2 0 40 40 20 1 0 CA CAB 2 2 60