螺桿式塑化部件主要由舟山螺桿、機筒、噴嘴、螺桿頭等組成,塑料在旋轉螺桿的連續推進過程中,實現物理狀態的變化,zui后呈熔融狀態而被注入模腔。因此,塑化部件是完成均勻塑化,實現定量注射的核心部件。
螺桿式塑化部件的工作原理:預塑時,螺桿旋轉,將從料口落入螺槽中的物料連續地向前推進,加熱圈通過料筒壁把熱量傳遞給螺槽中的物料,固體物料在外加熱和螺桿旋轉剪切雙重作用下,并經過螺桿各功能段的熱歷程,達到塑化和熔融,熔料推開止逆環,經過螺桿頭的周圍通道流入螺桿的前端,并產生背壓,推動螺桿后移完成熔料的計量,在注射時,舟山螺桿起柱塞的作用,在油缸作用下,迅速前移,將儲料室中的熔體通過噴嘴注入模具。
螺桿式塑化部件一般具有如下特點:
① 舟山螺桿具有塑化和注射兩種功能;
② 舟山螺桿在塑化時,僅作預塑用;
③ 塑料在塑化過程中,所經過的熱歷程要比擠出長;
④ 螺桿在塑化和注射時,均要發生軸向位移,同時螺桿又處于時轉時停的間歇式工作狀態,因此形成了螺桿塑化過程的非穩定性。
一、 注塑機螺桿
注塑機螺桿是塑化部件中的關鍵部件,和塑料直接接觸,塑料通過螺槽的有效長度,經過很長的熱歷程,要經過3態(玻璃態、黏彈態、黏流態)的轉變,螺桿各功能段的長度、幾何形狀、幾何參數將直接影響塑料的輸送效率和塑化質量,將zui終影響注射成型周期和制品質量。
與擠出螺桿相比,注塑螺桿具有以下特點:
① 注射螺桿的長徑比和壓縮比比較小;
② 注射螺桿均化段的螺槽較深;
③ 注射螺桿的加料段較長,而均化段較短;
④ 注射螺桿的頭部結構,具有特殊形式。
⑤ 注射螺桿工作時,塑化能力和熔體溫度將隨螺桿的軸向位移而改變。
二、螺桿頭
在注射螺桿中,螺桿頭的作用是:預塑時,能將塑化好的熔體放流到儲料室中,而在高壓注射時,又能有效地封閉螺桿頭前部的熔體,防止倒流。
螺桿頭分為兩大類,帶止逆環的和不帶止逆環的,對于帶止逆環的,預塑時,螺桿均化段的熔體將止逆環推開,通過與螺桿頭形成的間隙,流入儲料室中,注射時,螺桿頭部的熔體壓力形成推力,將止逆環退回流道封堵,防止回流。
對于有些高黏度物料如PMMA、PC、AC或者熱穩定性差的物料PVC等,為減少剪切作用和物料的滯留時間,可不用止逆環,但這樣的注射時會產生反流,延長保壓時間。
對螺桿頭的要求:
① 螺桿頭要靈活、光潔;
② 止逆環與料筒配合間隙要適宜,即要防止熔體回流,又要靈活;
③ 既有足夠的流通截面,又要保證止逆環端面有回程力,使在注射時快速封閉;
④ 結構上應拆裝方便,便于清洗;
⑤ 螺桿頭的螺紋與螺桿的螺紋方向相反,防止預塑時螺桿頭松脫。