如何提高注塑螺杆工作寿命.ppt

如何提高注塑螺杆工作寿命 注塑螺杆是长时间在高温、高压、高的机械扭力及高的磨擦环境下进行工作的。前几个因素是工艺 条件所需，而磨擦造成的损耗则不可避免。一般螺杆都进行过表面氮化处理，以提高表面硬度，亦 即提高抗磨损能力。但是如果忽略了引起磨损的原因，不设法将磨损尽量降低，必然会大大降低螺 杆的工作寿命。 以下说明引起螺杆磨损的原因及减低磨损的方法 1、 每种塑料，都有一个理想塑化的加工温度范围，应该控制料筒加工温度，使之接近这个温度范 围。粒状塑料从料斗进入料筒，首先会到达加料段，在加料段必然会出现干性磨擦，当这些塑料受 热不足，熔融不均时，很易造成料筒内壁及螺杆表面磨损增大。同样，在压缩段和均化段，如果塑 料的熔融状态紊乱不均，也会造成磨损增大。 2、 转速应调校得当。由于部分塑料加有强化剂，如玻璃纤维、矿物质或其他填充料。这些物质对 金属材质的磨擦力往往比熔融塑料的大得多。在注塑这些塑料时，如果用高的转速成，则在提高对 塑料的剪切力的同时，亦将令强化相应地产生更多被撕碎的纤维，被撕碎的纤维含有锋利末端，令 磨损力大为增加。无机矿物质在金属表面高速滑行时，其刮削作用也不小。所以转速不宜调得太高 。 3、 要检除塑料中的杂物。一般而言，原装购入的新鲜塑料并没有什么杂物，但经过运输，称重、 干燥、混色、尤其是添加再生回头料，就有可能混有杂物。小如金属屑末，大如发热圈螺母回形针 ，甚至成串的仓库钥匙，混入进入料筒都曾有发生过，这对螺杆的损坏是不言而喻的了（料筒当然 也会同时损坏），因此必须安装磁铁架，严格投料的管理和监控。 4、 塑料中所含水分，对螺杆表面的磨损有一定影响。若塑料在注塑前未有将水分全部排除，残留 的水分进入螺杆压缩段时，便形成前熔混在熔融塑料中的带高温压的“蒸汽粒子”，随着注射料过程 螺杆的推进，从均化段直至螺杆头部，这些“蒸汽粒子”，在射料进程中卸压膨胀，有如一颗颗微细 的杂质硬粒，对壁面产生磨擦破坏作用。此外，对某些种类的塑料，在高温高压下，水分可能会变 成促使塑料裂解的催化剂，产生能侵蚀金属表面的有害杂质。因此，塑料注塑前的烘干工作，不单 对制件质量有直接关系，而且也影响到螺杆的工作寿命。 注塑螺杆类型 注塑螺杆类型： 注塑机螺杆分为：渐变型螺杆、突变型螺杆、通用型螺杆。 渐变型螺杆 指螺槽深度由加料段深的螺槽向均化段的螺槽逐渐过度。 主要用于加工具有宽的软化温度范围，高粘度非结晶性塑料，如聚氯乙烯等。 突变型螺杆 指螺杆槽深度由深变浅的过程是在一个较短的轴向距离内完在的。 主要用于加工粘度，熔点明显的结晶性塑料，如聚乙烯，聚丙烯等。 通用型螺杆， 压缩段长度介于突变型螺杆与渐变型螺杆之间，但塑化质量和能耗比专用差。 以适应结晶性与非结晶塑料熔融塑料化的要求。 注塑螺杆长径比 注塑机螺杆与挤出螺杆相比注射机螺杆长径比小。 国内注塑机螺杆长径比多在1722之间，常采用20：1左右。 国外螺杆长径比多在2033之间，常见长径比有20、25、30等多种。 注塑螺杆压缩比： 注塑螺杆均化段螺槽较深，压缩比就小，反之压缩比就大。 螺槽深度大小选取，主要依据加工塑料的： 比热容、导热性、稳定性、粘度、及塑化时的压力等因系来决定.、 但也不能太深，太深会使螺杆因扭矩过大而扭断，或由于超载而停转。 注塑螺杆的压缩比通常为（1。53。5）：1 压缩比高的螺杆应当在较慢转速下工作。 而压缩比小于3：1的螺杆可在较高转速下工作。 注塑螺杆小知识 螺杆式塑化 尽管自从1956年以来，螺杆塑化和注射已经是注塑技术的一个不变的特征，但持续的改进和 深入的开发已促成了今天广泛使用的三段式螺杆。这种螺杆具有广泛的应用前景，与以下所 列塑化组合件必须满 足的主要要求有着很好的适应性： 塑化能力高 均一作用好 材料降解程度低 产品质量好，加工性能稳定 磨损小 色彩变化快 能量消耗低 三段式注塑螺杆 广泛使用的三段式螺杆,近年来长长径比1822的三段式螺杆确实实已经变经变 得很普通。因为为有些特 定塑料的熔融焓较焓较 高,所以较较短的螺杆会引起塑化问题问题 :对对于较长较长 的螺杆来说说,因为为超过过了最 大的允许许滞留时间时间 ,就可能出现现材料的降解.使用等l/d值值螺杆直径变变化的螺杆量有优优点的,如 l=20d。合适的螺棱深度与改进进的压缩压缩 比确保了高产产量和足够够的塑化速度.甚至使用多层层模具 引起加工周期缩缩短和注射量加大时时也都一样样.这这些特殊的三段式螺杆可用在,pe、pp、ps、和 abs等大多数普通用途中，而且它们们也适用于许许多工程塑料，如pbt、pom、pmma、pa 、和abs/pc、pbt/pc等重要的塑料合金。工程热热塑料的塑化性能有时时明显显区别别于通用塑料 。以至于在某些情况下普通螺杆不足够够用于塑化过过程。例如加工pa时时，因为为需要高得多的塑 化能，所以要求螺杆在计计量段槽棱更浅，这样这样 就能传输传输 更好的熔体 。 螺杆要求-种类 注塑机螺杆类形 螺杆可根椐注塑机的功能及要求分别选配： 一般常用的是：往复式螺杆（三段式螺杆）：分为渐变型、突变型、 通用型。 仿大理石制品生产用螺杆。 排气式注塑机螺杆。 预塑化注塑机螺杆。 混炼螺杆。 螺杆要求-形式 一 l1、常规注塑螺杆 ：一般的注塑机用一要标准的中径螺杆，再配两根高低压的常规螺 杆，可适用于范围较广的通用塑料和工程塑料的加工。这种螺杆也是三段式：加料 段，压 缩段，均化段。都是考虑注塑机预塑和注塑加工的物料的工作特点来定。 2、加长注塑螺杆：是有较高塑化能力各较好混合作用的通用型注塑螺杆，与常规螺杆 比较其特点是：长径比大（2025），计量段长（30%），计量段槽较浅（0.04 0.05d）,压缩比较大(0.11012d),因此有利于塑化各混合作用. 3、型的硬聚氯乙烯注塑螺杆：这种螺杆的特点是：长径比小，计量段和输送段较短， 压缩段较长；计量段的螺槽较深，压缩比较小，适合于对硬聚氯乙烯等热稳定性差 的塑料进行注塑成型。为了减少强剪切作用和存料，防止过热分解，这种螺杆适合 配以有熔体流动空的“z”型螺杆头。 4、无计量段注塑螺杆：无计量段注塑螺杆又称“zm”螺杆，其特点是没有计量段，只有 加料段和过渡段，所以这是一种两段式的螺杆。由于无计量段可以减少熔体过热， 增加塑化能力和混炼效果，所以适用于注塑abs和防止剪切过热的其它非结晶性材 料，如用来加工阻燃型抗冲击型聚苯乙烯、聚碳酸酯、充填聚苯乙烯、聚氯乙烯、 和充填尼龙等。无计量段螺杆长径比一般为20，加料段与过渡段的长度各占50%， 各段推荐螺槽深 螺杆要求-形式 二 5、分离型注塑螺杆：（bm螺杆）分离注塑螺杆以称“bm”螺杆，在注塑上已得至广泛 运用，主种螺杆的特点是在熔融段（过渡段、压缩段）增加一条副螺纹，把主螺纹 槽分的成两部分，当螺杆旋转时主螺纹刮下的熔膜从螺棱与料筒壁的间隙中流入副 螺纹的螺槽，使固体床与熔池分开，从而保持固体床与料筒内壁的良好好接触，便 于输送和传热。 6、波状螺杆（hpm螺杆）：波状螺杆有“单波”和“双波”之分。单波型螺杆的特点是两个 相邻螺槽的底径是相等的，但却是偏心的，而且偏心距相等，并对称开螺杆轴线。 由于螺槽深度沿轴向呈波浪形周期性地变化，所以预塑时物料受到强挤压各强剪切 作用，吸收大量机械能并进行能量转换；注塑硬聚氯乙烯等热敏性物料，可以减少 降解作用。 7、混炼型注塑螺杆：混炼型注塑螺杆的特点是在计量段位置上设置混炼元件。基于对 普通螺杆的分析表明；在过渡段，聚合物初步熔融，在螺纹后缘也形成了熔膜。所 以整个固体床实际上被熔膜包围，降低了熔融效率。所以在过渡区，仍以强调稳定 地熔融和输送作用为宜。在物料经过过渡段全部熔融之后，屏障型混炼元件（直槽 混炼元件以又称maddook元件）;其它屏障型混炼元件,(分流形混炼元件又称dis形 混炼元件) 8、组合螺杆：组合螺杆是多用在螺杆计量段的心轴上，根据物料的不同性质安装不同功 能的混炼元件组。混炼元件做成键的形式，并用键和心思连接，套的端面要精密配合， 以防熔体进入。 双合金螺杆料筒,加工工程性塑料的好帮手 双合金螺杆，双金属料筒 工程性塑料作为一种重要的替代材料，塑胶在日常生活以及工业 中的应用范围越来越广。因此，塑料经改性后的品种也越来越多。 例如在塑料中常常加入碳酸钙、高领土、红泥、二氧化硅等进行改性。加入玻璃纤维 、碳纤维 、硼纤维 等予以增强。由于这些填充 料，增强剂的加入，一方面塑胶性能得以改善而适用于某一特定新产品，另一方面则加剧了塑胶加工机械，尤其是中心部件螺杆机 筒的磨损和腐蚀，而更换这 些部件或停机检修会使生产厂家花费大量财力、物力、生产效益明显受到影响。 针对针对 上述情况, 本公司 開發了相應的塑化裝置, 公司总厂引进了國內外最先進的熔射噴焊合金螺杆、離心澆鑄双金属料筒技術與設備。 金洋公司:双合金螺杆材料采用优质 sacm645合金钢为 基材，螺纹顶 部熔焊进 口双金属层，；双金属料筒采用优质 38crmoala为 基材，经调质处 理；料料筒内孔离心浇铸 双合金属，具有耐磨、耐腐蚀、耐高温、耐高压，适用于、镜片、透明外壳、化妆品容器 类、透明压克力、尼龙、pvc、pc、ppa、ppo、pps、pa6t、lcp、abs防火、电木、pc+玻璃纤维 、尼龙+玻璃纤维 、磁粉、 陶瓷粉、铝镁 粉、铁粉、电动 注塑机等，可具体的为用户设计 定制。 專用注塑機螺杆簡單介紹 一） pc料（聚碳酸酯） 特點 ： 1. 非結晶性塑膠，無明顯的熔點，玻璃化溫度140-160,熔融溫度 215-225，成型溫度230-320； 2. 粘度大，加工溫度高，範圍窄，易分解，選用螺杆時避免過熱的現象； 3. 對水分敏感，高溫下樹脂易水解，乾燥 溫度120-130，時間4小時 左右。 參數選定： 1 l/d針對其熱穩定性好、粘度大的特性，為提高塑化效果儘量選取大 的長徑比； 2 由於其熔融溫度範圍較寬，加料段長，均化段短，壓縮比適中，為增 加塑化效果可選用屏障型過膠頭； 3 如加入阻燃劑或玻璃纖維增強的pc料，可選擇使用耐腐蝕耐磨優質不 鏽工具鋼材料螺杆以及三小件。 專用注塑機螺杆簡單介紹 （二） pmma（有機玻璃） 特點： 1. 玻璃化溫度105，熔融溫度大於160，分解溫度270，成型溫度 範圍很寬180-250； 2. 粘度大，流動性差，對剪切速率較敏感，加工時要嚴格控制溫度； 3. 料筒溫度240-250，超過260時滯留時間不超過8分鐘； 4. 吸水性較強，乾燥溫度80-90，時間3小時以上。 參數選定： 1.l/d選取長徑比20-22，漸變型的螺杆一般取l1=35-45%，l2=35-40%； 2.壓縮比一般取2.3-2.6； 3.針對其有一定親水性，故在螺杆的前端採用混煉頭結構。 專用注塑機螺杆簡單介紹 （三） pa（聚酰胺），常見pa6（尼龍6），pa66（尼龍66） 特性： 1. 結晶性的塑膠種類較多，種類不一樣，其熔點也不一樣，上熔點範圍窄， 一般pa66其熔點260-270； 2. 粘度低，流動性好，有比較明顯的熔點，熱穩定性差； 3. 吸水率較高，乾燥機溫度80，不超過120，時間16小時。如果原料 暴露於空氣8小時，要用真空烘箱在105左右，時間12小時。 參數選定： 1.l/d選取長比18-20的突變型的螺杆； 2.壓縮比一般選取 2.5-3.5，其中防止過熱分解h3：0.067-0.089d； 3.因其粘度低，故過膠圈與機筒間隙應儘量小約0.05-0.08，螺杆與機筒間 隙0.08-0.12； 4.射嘴處可配彈簧自鎖型射嘴。 專用注塑機螺杆簡單介紹 （四） pet（聚脂）化學名：聚對苯二甲酸乙二酯 特性： 1. 熔點250-260，吹塑pet成型溫度較廣，約255-290，增強 級gf-pet可達290-315等； 2. 熔點高，粘度低，與金屬附著力大，易水解； 3. 親水性，粘料在高溫下對水比較敏感，乾燥溫度150-160，時間 4小時以上。 參數選擇： 1.l/d一般取20-22，三段分佈l1=50-60%，l2=20-30%； 2.採用低剪切，低壓縮比的螺杆壓縮比=1.8-2.2，因為剪切過熱導致 變色或不透明h3=0.09-0.10d； 3.使用回收料（片料）時，加大加料段的輸送能力，採用強制進料塑化 系統。 專用注塑機螺杆簡單介紹 （五） pvc（聚氯乙烯） 熱敏性的物料，一般分為硬質和軟質，其區別在於原料中加入增塑劑的多少， 少於10%為硬質，多於30%為軟質。 特性： 1. 無明顯的熔點，60變軟，100-150粘彈態，140熔融成型溫度範圍窄，熱穩 定性差，容易分解，170分解迅