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注塑机台螺杆知识 培训大纲 一 螺杆与炮筒认识 二 双合金螺杆 三 注塑机螺杆与塑化品质的关系 四 螺杆射胶功能 五 螺杆 入料段 压缩段 计量段介绍 七 螺杆头三小件介绍 八 注塑机螺杆故障 一 螺杆与炮筒认识 二 双合金螺杆 1 简介 双合金螺杆又称双金属螺杆 其主要材料是由两种不同金属所组成的 优点是用最经济的加工 达到最高的经济效益 2 双金属螺杆的制造工艺 是在38CrMoAIA的基材上 根据用户的需要 切割成型槽后 将一种特殊的合金材料熔化 用特殊方法均匀地覆合在母材上 并根据用户的特殊要求 用不同的配方达到最佳的效果 而这种均匀覆合在母材上的合金完全无缝隙 孔洞 不渗水 然后经消除应力后 磨削至所需的图纸尺寸要求 这种特殊覆合母体与工整半熔化状态下 硬度指标可达到HRC59 64 母材全镀硬铬两层6 8丝 3 双金属料管 是在普通的母材型腔上利用高温工作法 加上特殊的离心加工工艺 在普通的母材中均匀地将一种特殊的合金材料熔化并覆合在母材上 并根据用户的特殊要求 用不同的配方达到最佳的效果 而这种均匀覆合在母材上的合金完全无缝隙 孔洞 不渗水 合金层的厚度可达到1 5 2MM 硬度指标可达到HRC59 64 4 双金属螺杆与氮化螺杆相比 A 使用寿命 双金属较氮化产品4 6 1B 销售成本 双金属较氮化产品1 5 2 1C 使用工效 双金属较氮化产品2 5 3 15 关于合金材料的介绍 4种 A级 铁 铬 镍 硼 碳化钨Fe Cr Ni B CgrbideB级 铁 钴 铬 硼Fe Co Cr BC级 铁 镍 硼Fe Ni B普通一般材料38CrMoAIA材料 三 注塑机螺杆和塑化品质的关系 螺杆影响塑化品质的5个主要原因 细长比压缩比背压螺杆转速电热温度设定 1 细长比a 细长比 螺杆工作长度 螺杆直径 b 细长比大 则吃料易均匀 但容易过火 C 热稳定性较佳之塑料可用较长之螺杆 以提高混炼性而不虑烧焦 热稳定性较差之塑料 可用较短之螺杆或螺杆尾端无螺纹 2 压缩比 a 压缩比 进料牙深 计量牙深b 考虑料的压缩性 装填程度 回流 制品要密实 传热与排气 C 适当的压缩比 可增加塑料之密度 使分子与分子之间结合更加紧密 有助于减少空气的吸入 降低因压力而产生之温升 而影响输出量的差异 而不适当之压缩比将会破坏塑料的物性 d 压缩比值越高 对塑料在料管内塑化过程中产生的温升越高 对胶化中的塑料产生较佳的混炼均匀度 相对的出料量大为减少 e 高压缩比适于不易熔塑料 特别具低熔化黏度 热安定性塑料 f 低压缩比适于易熔塑料 特别具高熔化黏度性 热敏性塑料 3 背压 a 增加背压可增加螺杆对熔融树脂所做的功 消除未熔的塑料颗粒 增加料管内原料密度及其均匀程度 减少射出收压和翘曲等问题 b 背压被运用来提高料管温度 其效果最为显著 背压过大 对热敏性较高的塑料易分解 对低黏度的塑料可能会产生 流鼻 现象 C 背压太小 射出的成品可能会有气泡 1Mpa 10kgf cm2 背压阀 4 螺杆转速 螺杆的转动速度直接影响塑料在螺旋槽内的切变 a 小螺杆 槽深较浅 吸收热源快速 足够促使塑料在压缩段时软化 螺杆与料管璧间的磨擦热能较低 适宜高速旋转 增加塑化能力 b 大型螺杆 则不易快速旋转 以免塑化不均及造成过度摩擦热 C 对热敏性较高的塑料 射胶螺丝转速过大的话 塑料便会很容易被分解 d 通常各尺寸之螺杆有一定之转速范围 一般转速100 150rpm太低 则无法熔化塑料 太高 则将塑料烧焦 目前最大表面速度1m sec为限 对剪切敏感材料 低于0 5m 秒 5 螺杆温度设定 a 使滞留于料管及螺杆内之冷硬树脂熔融以利螺杆之转动 提供树脂获得熔融所需的一部份热量 b 设定比熔胶温度低5 10 部份由摩擦热能提供 喷嘴温度的调整也可用来控制流涕 凝固 塞头 牵丝等问题 a 射胶螺杆之功能 加料输送压缩熔化排气均化 四 螺杆射胶功能 b 螺杆之重要几何尺寸 螺杆直径进料段压缩段计量段进料牙深计量牙深 螺杆关键尺寸 C 螺杆重要几何尺寸的介绍 螺杆直径与所要求之射出容积相关射出容积 1 4 D2 射出行程 0 85一般而言 D2与最高射出压力成反比D愈大 押出率愈大 Q 1 29D2HmNr 60 1000 kg Hr 1 入料段 a 负责塑料的输送 推挤与预热应保证入料段结束时开始熔融 预热到熔点 b 固态比热 熔点 潜热 加热到熔点需热多 入料段应长固态热传导系数 传热慢 塑料中心温升慢 入料段应长预热 入料段可短 c 结晶性料最长 如 POM PA 非晶性料次之 如 PS PU 热敏性最短 如 PVC 五 螺杆 入料段 压缩段 计量段介绍 2 压缩段 a 负责塑料的混炼 压缩与加压排气 通过这一段的原料应该已经几乎全部熔解 但是不一定会均匀混合 b 在此区域 塑料逐渐熔融 螺槽体积必须相应下降 否则料压不实 传热慢 排气不良 c 对非晶性塑料 压缩段应长一些 否则若螺槽体积下降快 料体积未减少 会产生堵塞 d 结晶型塑料实际上非全部结晶 如PE 40 90 结晶度 LDPE 65 结晶度 因此目前压缩段有加长的趋势 e 一般占25 螺杆工作长度 尼龙 结晶性料 2 3圈 约占15 螺杆的工作长度 高黏度 耐火性 低传导性 高添加物 占40 50 螺杆的工作长度 PVC可利用占100 螺杆的工作长度 以避免激烈的剪切热 3 计量段 a 理论上到计量段之开始点 料应全部熔融 但至少要计量段 4D 以确保温度均匀 混炼均匀 b 计量段长 则混炼效果佳 计量段太长则易使熔体停留过久 而产生热分解 太短则易使温度不均匀 c 一般占20 25 螺杆工作长度 PVC热敏性 不宜停留过长 以免热分解 可不要计量段 4 进料牙深 计量牙深 a 进料牙深愈深 在进料区之输送量愈大 但需考虑螺杆强度 b 计量牙深愈浅 塑化之发热 混合性能指数愈高 但需防范塑料烧焦 计量牙深太浅 则剪切热 自生热 温升太高 尤其不利于热敏性塑料 c 计量牙深 KD 0 03 0 07 DD K选小 D 细长比 热稳定性差之塑料 K选大 螺杆头三小件在整条螺杆组里起了封胶混炼塑化等功能 是一个比较重要的一部分 许多塑胶产品的质量问题和螺杆头三小件有着密切的关系 往往有许多三小件的细节问题没处理好使塑胶产品的废品率大幅增加 甚至被迫停机检修 六 螺杆头三小件介绍 螺杆头 止逆环 过胶圈 1 螺杆头三小件整体表面要求光滑 除装配部分之外任何一个能正面看到的地方都不能有直角锐角死角 都应以圆滑过渡 圆滑的R大小视情况而定 因为直角锐角死角容易崩裂不说还容易积料 使原料流动不够畅通 使间一长容易有黑点发黄 记得三小件是最容易产生发黄的部位 很多做PC PMMA等发黄现象都是在三小件里才开始变黄的 2 过胶圈的两个端面的设计也尤为重要 现在很多注塑机厂家设计的过胶圈和介子的结合面是平的没有斜度 这样有两个坏处 一 平面接触没有斜面接触面大 那样使用寿命就比斜面接触的短很多 二 介子没斜面的和螺杆头的结合处就成了一个死角 原料时间停留一长就会有黑点和发黄 这个斜度最好30度为佳 15度不够大点容易积料 45度接触面大 不容易积料 但在射胶的时候容易撑暴过胶圈 3 过胶圈左右活动间隙要适中 看生产什么原料选择或大或小的活动间隙 很多大机台打薄壁产品射胶重点不稳定就是因为过胶圈的左右活动间隙太大所致 还有很多PMMA PC原料在生产的时候有嘎嘎的响声是因为过胶圈左右活动间隙太小导致出料不顺畅所致 4 螺杆头的螺纹部分表面不用像其他部位那么硬 硬度过高容易导致螺纹蹦掉 螺纹强度下降 应该在热处理之前受阻氮保护 或螺纹在氮化后再加工 螺纹部分的退刀槽最好是圆弧的一个R 而不是直角的车刀直接割出来的 那样应力好一点 很多螺杆头断裂都是在这部位 磨损严重 需要增加高硬度合金材料 止逆环与过胶圈 接触面角度要为30度 不可有直角及锐角否则易积料产生黄纹 烧焦 黑点等 30 A 注塑成型是一种借助于燥杆或柱塞的椎力 将塑筒中已塑化好的熔融状态塑料注射入已闭合好的模腔内 经冷却定型后取得制品的 种工艺过程 它是通过控制最佳工艺参数来实现的 B 料筒的加热段的温度设置设置精确的温度要经过无数个周期循环才能调整到但 料简内的塑料是由两方向的热量供给使其溶化的 方面由外部加热困供热 另 方面由螺杆转动产生的摩擦热供给 因此在设置加热圈的温度时就要根据螺杆的形状 产生的摩擦热一起综合考虑 对于一个注塑机 个指定的产品及所用的原料还需考虑以下各因素 七 炮筒温度设定 1 注塑机的额定最大容量与温度设置的关系制件注射量超过注射机容量75 或材料未预热时 后段温度设置应比中段 前段低5一10 或者相同 占50 一75 时 所有加热带应设置在同 温度 低于50 时 后段温度应比中段 前段低5一15 2 主材料 树脂 及辅料的相互兼顾料筒温度选择与各种塑料特性有关 无定形塑料料筒末端最高温度 应高于流动温度tf 结晶型塑料应高于熔点tm 但必须低于塑料的分解温度td 故料筒员合适的温度范围应在tf或tm td之间 tf td区间狭窄的塑料 控制料筒温度虚偏低些 tf td区间较宽的可适当高 些 热敏性塑料如聚甲醛 聚三氟氯乙烯 聚氯乙烯等 除严格控制料筒最高温度外 还应控制塑料在加热料筒中的停留时间 4 同一种塑料 由于来源或牌号不同 其tf和td