螺杆结构.ppt

螺杆介绍 ScrewIntroduction 料筒 喷嘴 螺杆 法兰盘 螺杆头 止回阀环 止回阀座 下料口 注射螺杆和料筒的结构 L D L D20 1 EZ KZ MZ MH1 MH2 MH3 DH EZ 加料区KZ 压缩区MZ 计量区 1 通用螺杆 Demag通用螺杆结构尺寸 符号 压缩段长度 螺杆直径60mm 螺杆长1200mm 计量段长度 长径比L D20 1 各段长度 齿深 压缩比 齿间距 加料段长度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 负责塑料的输送 预热 保证入料段结束时开始熔融 预热到熔点 长度 对于高的固态比热容 高熔点 升温慢的材料 加热到熔点需要更多的热量 所以加料段应长 结晶性料最长 非晶性料次之 热敏性最短 压缩段L2 材料熔融范围越窄压缩段越短 作用 负责塑料的混练 压缩与加压排气 这一段的原料已经几乎全部熔解 但不一定混合均勻 长度 对非晶性塑料 压缩段应该长一些 渐变式 否则螺槽空间体积下降过快 料体积減少缓慢 原因是非晶体塑料无熔点 是逐步软化熔解 会产生过度剪切造成材料降解甚至堵塞 对于低粘度 耐热性好的结晶性塑料 如尼龙 使用短的压缩段长度 突变式 对于高粘度 耐热性差 低传热性 高添加物 应使用长压缩段 计量段L3 作用 料应全部熔融 以确保溫度均勻 混练均勻 长度 计量段长 混练效果好 计量段太长易使熔体停留时间太长 产生热分解 太短则易使溫度不均勻 2 螺杆各段介绍 加料牙深h1 进料牙深越深 在进料区的输送量越大 但需考虑螺杆强度 加料段牙深 0 12 0 14 D计量牙深h3 计量牙深越浅 塑化时发热 混合性能越好 但需防止塑料烧焦 尤其不利于热敏性塑料 计量段牙深 0 05 0 07 D D K选小 D 細长比 热穩定性差的塑料 K选大 长径比 细长比大 则混料均匀 但容易造成材料降解 热稳定性好的塑料可用较长的螺杆 以提高混练特性而不必担心降解 热稳定性差的塑料 可用较短的螺杆或螺杆尾端无螺纹 压縮比 理想的压缩比应满足使渐变度 即 h1 h3 L2与材料熔融速率相适应 但目前融熔速率还无法计算得出 压縮比值越高 对塑料在料管內塑化过程中产生的溫升越高 對塑化中的塑料产生较好的混练均勻度 相对的出料量大为減少 高压縮比适于不易熔解的塑料 特別是低粘度 热稳定性好的塑料 低压縮比适于易熔解的塑料 特別是高粘度 热敏性塑料 螺杆转速 螺杆的转动速度直接影响塑料在螺旋槽內的切变 小螺杆槽深较浅 吸收热量快 足夠促使塑料在压縮段时软化 螺杆和料管壁间的磨擦热較低 适于高速旋转 增加塑化能力 大螺杆则不易快速旋转 以免塑化不均及造成过度摩擦热 螺距S 螺旋升角 Dtg 一般D S 则 17 40 对塑化能力有影响 一般来说 大一些则输送速度快一些 因此 物料形状不同 其 也有变化 粉料可取 25 左右 圆柱料 17 左右 方块料 15 左右 但 的不同 对加工而言 也比较困难 所以一般 取17 40 棱宽e 对粘度小的物料而言 e尽量取大一些 太小易漏流 但太大会增加动力消耗 易过热 e 0 08 0 12 D 3 螺杆的材料及加工 料筒 1 普通料筒 氮化钢 硬度 HV850 950 氮化层深度0 5 0 7mm 2 双金属料筒 a 镍基合金表面硬化 b 表面离心铸造40 碳化钨衬里 深度大于2mm 硬度HRC55 62 使用寿命是普通料筒的4 5倍 2 螺杆 1 材料 高性能合金钢或离子氮化合金钢 标准氮化时间72小时 例 38CrMoAl 34CrAlNi7 2 表面处理 表面镀铬硬化 适用于材料PC PVC等 HRC 55 镀铬层深度 0 05 0 1mm 表面粗糙度 Ra0 4um 镜面级花6 3 螺杆直线度 0 015mm 螺杆径向间隙 0 002 0 005D止回阀和料筒间隙 4 双金属螺杆 a 在螺棱上喷上镍基合金 b 表面高压高运熔射80 碳化钨 深度大于2mm 硬度HRC55 62 4 如何提高注塑机螺杆的工作寿命设定合理的加工温度范围 特别是对于含玻纤或矿粉等增强型塑料 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 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 1 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 2 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 5 还要注意螺杆与料筒的同心度 6 添加剂的影响 阻燃剂在加工过程中会分解腐蚀性气体 由于在喂料段温度较低 易积聚气体 故易腐蚀 螺杆磨损的表现加料段磨损主要表现在 进料慢加料困难 预塑时间过长 压缩段磨损主要表现在 预塑时间过长 均化段磨损主要表现在 料往回流 螺杆正转 背压不稳 预塑时间过长 5 螺杆磨损的表现加料段磨损表现在 进料慢加料困难 预塑时间过长 压缩段磨损表现在 预塑时间过长 均化段磨损表现在 料往回流 螺杆正转 背压不稳 预塑时间过长 螺杆头 止回阀磨损 背压不稳 预塑时间长 产生黑点等到症状 在螺杆三段中 一般都是均化段 计量段 磨损最严重 也磨损最快 制品产生黑点 是多方面的因素引起的 从螺杆上考虑有 1 螺杆磨损 2 螺杆头 止回阀磨损 3 镀层 氮化层脱落 4 止回阀储料 烧焦发黄 从螺杆上考虑有 1 螺杆压缩比跟塑料性能不匹配 2 螺杆磨损 或镀层脱落 PE PP PS ABS 机构尺寸 10XD 6XD 齿间距 PC ABS 材料 PC ABS专用螺杆 通用螺杆 13XD 4XD 3XD 2 2 1XD 4XD 1XD 2 4 加料段长度 压缩段长度 计量段长度 压缩比 PC ABS专用螺杆和通用螺杆的比较 PE PP PS ABS 结构尺寸 10XD 6XD 齿间距 4XD 1XD 2 4 加料段长度 压缩段长度 计量段长度 压缩比 PA PBT 材料 PA PBT专用螺杆 通用螺杆 12XD 4XD 4XD 3 0 0 9XD PA PBT专用螺杆和通用螺杆的比较 压缩比 加料段长 压缩段长 计量段长 齿间距 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