螺桿式塑化部件主要由螺桿、料筒筒、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。
一、料筒
(1)、料筒的結構
料筒是塑化部件的重要零件,內裝舟山螺桿外裝加熱圈,承受復合應力和熱應力的作用。 螺孔裝熱電偶,要與熱電偶緊密地接觸,防止虛浮,否則會影響溫度測量精度。
(2)、加料口
加料口的結構形式直接影響進料效果和塑化部件的吃料能力,注塑機大多數靠料斗中物料的自重加料,對稱形式制造簡單,但進料不利;現多用非對稱形式,此種進料口由于物料與螺桿的接觸角大,接觸面積大,有利于提高進料效率,不易在料斗中開成架橋空穴。
(3)、料筒的壁厚
料筒壁厚要求有足夠的強度和剛度,因為料筒內要承受熔料和氣體壓力,且料筒長徑比很大,料筒要求有足夠的熱容量,所以料筒壁要有一定的厚度,否則難以保證溫度的穩定性;但如果太厚,料筒笨重,浪費材料,熱慣性大,升溫慢,溫度調節有較大的滯后現象。
(4)、料筒間隙
料筒間隙指料筒內壁與螺桿外徑的單面間隙,此間隙太大,塑化能力降低,注射回泄量增加,注射時間延長,在此過程中引起物料部分降解;如果太小,熱膨脹作用使螺桿與料筒摩擦加劇,能耗加大,甚至會卡死,此間隙Δ=(0.002~0.005)ds。
(5)、料筒的加熱與冷卻
注塑機料筒加熱方式有電阻電熱、陶瓷加熱、鑄鋁加熱,應根據使用場合和加工物料合理設置,常用的有電阻加熱和陶瓷加熱,為符合注塑工藝要求,料筒要分段控制,小型機3段,大型機一般5段。
冷卻是指對加料口處進行冷卻,因加料口處若溫度過高,固料會在加料口處“架橋”,堵塞料口,從而影響加料段的輸送效率,故在此處設置冷卻水套對其進行冷卻。我廠是通過冷卻循環水對加料口進行冷卻的。
二 噴嘴
(1)、噴嘴的功能
噴嘴是連接塑化裝置與模具流道的重要部件,噴嘴有多種功能:
① 預塑時,建立背壓,驅除氣體,防止熔體流涎,提高塑化能力和計量精度;
② 注射時,與模具主澆套形成接觸壓力,保持噴嘴與澆套良好接觸,形成密閉流道,防止塑料熔體在高壓下外溢;
③ 注射時,建立熔體壓力,提高剪切應力,并將壓力頭轉變成速度頭,提高剪切速度和溫升,加強混煉效果和均化作用;
④ 改變噴嘴結構使之與模具和塑化裝置相匹配,組成新的流道型式或注塑系統;
⑤ 噴嘴還承擔著調溫、保溫和斷料的功能;
⑥ 減小熔體在進出口的粘彈效應和渦流損失,以穩定其流動;
⑦ 保壓時,便于向模具制品中補料,而冷卻定型時增加回流阻力,減小或防止模腔中熔體向回流。
(2)、噴嘴的基本形式
噴嘴可分為直通式噴嘴、鎖閉式噴嘴、熱流道噴嘴和多流道噴嘴,現階段我廠用的都是直通式噴嘴。
直通式噴嘴是應用較普遍的噴嘴,其特點是噴嘴球面直接與模具主澆套球面接觸,噴嘴的圓弧半徑和流道比模具要小,注射時,高壓熔體直接經模具的澆道系統充入模腔,速度快、壓力損失小,制造和安裝均較方便。
鎖閉式噴嘴主要是解決直通式噴嘴的流涎問題,適用于低黏度聚合物(如PA)的加工。在預塑時能關閉噴嘴流道,防止熔體流涎現象,而當注射時又能在注射壓力的作用下開啟,使熔體注入模腔。