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注塑機螺桿設計的基本參數
點擊次數：1306 發布時間：2011-1-12
一般螺桿分為三段即加料段，壓縮段，均化段。
加料段——底經較小，主要作用是輸送原料給后段，因此主要是輸送能力問題，參數（L1，h1），h1=（0．12－0．14）D。
壓縮段——底經變化，主要作用是壓實、熔融物料，建立壓力。參數壓縮比ε=h1／h3及L2。準確應以漸變度A=（h1－h3）／L2。
均化段（計量段）——將壓縮段已熔物料定量定溫地擠到螺桿zui前端、參數（L3，h3），h3=（0．05－0．07）D。
對整條螺桿而言，參數L／D－長徑比L／D利弊：L／D與轉速n，是螺桿塑化能力及效果的重要因素，L／D大則物料在機筒里停留時間長，有利于塑化，同時壓力流、漏流減少，提高了塑化能力，同時對溫度分布要求較高的物料有利，但大之后，對制造裝配使用上又有負面影響，一般L／D為（18～20），但目前有加大的趨勢。 其它螺距S，螺旋升角φ=πDtgφ，一般D=S，則φ=17°40′。φ對塑化能力有影響，一般來說φ大一些則輸送速度快一些，因此，物料形狀不同，其φ也有變化。粉料可取φ=25°左右，圓柱料φ=17°左右，方塊料φ=15°左右，但φ的不同，對加工而言，也比較困難，所以一般φ取17°40′。
棱寬e，對粘度小的物料而言，e盡量取大一些，太小易漏流，但太大會增加動力消耗，易過熱，e=（0.08～0.12）D。
總而言之，在目前情況下，因缺乏必要的試驗手段，對螺桿的設計并沒有完整的設計手段。大部分都要根據不同的物料性質，憑經驗制訂參數以滿足不同的需要，各廠大致都一樣。
一．PC料/（聚碳酸酯）
特點:①非結晶性塑料，無明顯熔點，玻璃化溫度140°～150℃，熔融溫度215℃～225℃，成型溫度250℃～320℃。②粘度大，對溫度較敏感，在正常加工溫度范圍內熱穩定性較好，300℃長時停留基本不分解，超過340℃開始分解，粘度受剪切速率影響較小。③吸水性強
參數選定：a．L／D針對其熱穩定性好，粘度大的特性，為提高塑化效果盡量選取大的長徑比，本廠（東莞市精創塑料機械廠）取26。由于其融熔溫度范圍較寬，壓縮可較長，故采用漸變型螺桿。L1=30％全長，L2=46％全長。b．壓縮比ε 由漸變度A需與熔融速率相適應，但目前融熔速率還無法計算得出，根據PC從225℃融化至320℃之間可加工的特性，其漸變度A值可相對取中等偏上的值,在L2較大的情況下，普通漸變型螺桿ε=2～3，本廠取2．6。c．因其粘度高，吸水性強，故在均化段之前，壓縮段之后于螺桿上加混煉結構，以加強固體床解體，同時，可使其中夾帶的水份變成氣體逸出。d．其它參數如e，s，φ以及與機筒的間隙都可與其它普通螺桿相同。
二．PMMA（有機玻璃）
特點:①玻璃化溫度105℃，熔融溫度大于160℃，分解溫度270℃，成型溫度范圍很寬。②粘度大，流動性差，熱穩定性較好。③吸水性較強。
參數選擇：a．L／D選取長徑比為20～22的漸變型螺桿，視其制品成型的精度要求一般L1=40％， L2=40％。b．壓縮比ε，一般選取2．3～2．6。c．針對其有一定親水性，故在螺桿的前端采用混煉環結構。d．其它參數一般可按通用螺桿設計，與機筒間隙不可太小。
三．PA（尼龍）
特性：①結晶性塑料，種類較多，種類不一樣，其熔點也不一樣，且熔點范圍窄，一般所用PA66其熔點為260℃～265℃。②粘度低，流動性好，有比較明顯的熔點，熱穩定性差。③吸水性一般。
參數選擇：a．L／D選取長徑比18～20的突變型螺桿。b．壓縮比，一般選取3～3．5，其中防止過熱分解h3=0．07～0．08D。c．因其粘度低，故止逆環處與機筒間隙應盡量小，約0．05，螺桿與機筒間隙約0．08，如有需要，視其材料，前端可配止逆環，射嘴處應自鎖。d．其它參數、可按通用螺桿設計。
四．PET（聚酯）
特性：①熔點250℃～260℃，吹塑級PET則成型溫度較廣一點，大約255℃～290℃。②吹塑級PET粘度較高，溫度對粘度影響大，熱穩定性差。
參數選擇：①L／D一般取20，三段分布L1=50％－55％，L2=20％。②采用低剪切、低壓縮比的螺桿，壓縮比ε ，一般取1．8～2，同時剪切過熱導致變色或不透明h3=0．09D。③螺桿前端不設混煉環，以防過熱，藏料。④因這種材料對溫度較敏感，而一般廠家多用回收料，為提高產量，精創塑料機械廠采用的是低剪切螺桿，所以可適當提高馬達轉速，以達到目的。同時在使用回收料方面（大部分為片料），本廠（精創塑料機械廠）根據實際情況，為加大加料段的輸送能力，也采取了加大落料口徑在機筒里開槽等方式，取得了比較好的效果。
五．PVC（聚氯乙烯）
熱敏性物料，一般分為硬質和軟質，其區別在于原料中加入增塑劑/的多少，少于10％的為硬質，多于30％為軟質。
特點：①無明顯熔點，60℃變軟，100℃～150℃粘彈態，140℃時熔融，同時分解，170℃分解迅速，軟化點接近于分解點，分解釋放于HC1氣體。 ②熱穩定性差，溫度、時間都會導致分解，流動性差。
設計原則a．溫度控制嚴格，螺桿設計盡量要低剪切，防止過熱。b．螺桿、機筒要防腐蝕。c．注塑工藝需嚴格控制。一般講，螺桿參數為L／D=16～20，h3=0．07D，ε =1．6～2 ，L1=40％，L2=40％。為防止藏料，無止逆環，頭部錐度20°～30°，對軟膠較適應，如制品要求較高，可采用無計量段，分離型螺桿，此種螺桿對硬質PVC較適合，而且為配合溫控，加料段螺桿內部加冷卻水或油孔，機筒外加冷水或油槽，溫度控制精度±2℃左右。