注塑螺杆基本参数怎么看?驼驮网来教你

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2020-01-01

螺杆是塑化部件中的关键部件,和塑料直接接触,塑料通过螺槽的有效长度,经过很长的热历程,要经过三态(玻璃态、粘弹态、粘流态)的转变,螺杆各功能段的长度,几何形状,几何参数将直接影响塑料的输送效率和塑化质量,将最终影响成型和制品质量。


螺杆按其对塑料的适应性,可分通用螺杆和特殊螺杆。通用螺杆又称常规螺杆可加工大部分具有低、中粘度的热塑性塑料,结晶型和非结晶型的民用塑料和工程塑料,是螺杆最基本的形式。与其相应的还有特殊螺杆,是用来加工用普通螺杆难以加工加工的塑料,例如热固性塑料、聚氯乙烯、高粘度的PMMA的螺杆,按螺杆结构及其几何形状的特征,可分为常规螺杆和新型螺杆。常规螺杆又称三段式螺杆,是螺杆的基本形式。


新型螺杆形式很多,主要有分离型螺杆、分流型螺杆、波状螺杆、横纹螺杆、无计量段螺杆、两段式排氯螺杆、强混炼型螺杆等等。


挤出机螺杆的分段


物料在挤出机螺杆中的运动是分为三段研究的,因而螺杆的设计也往往分段进行。由于各段是连续通道,所以在实际生产中,只要能满足要求,并不是非把螺杆分成三段不可,实际上有的螺杆只有两段,有的还不分段。例如挤出尼龙这一类结晶性好的材料时,只有加料段和均化段,一般的螺杆挤出软聚氯乙烯塑料的螺杆,可以采用全部压缩段,而不必分成加料段和均化段。螺杆的分段式从经验得到的,主要决定于物料的性质。加料段长度可以从0至占螺杆全长的75%,大体说来挤出结晶性聚合物时最长,硬性无定型聚合物次之,软性无定型聚合物最短。压缩段长度通常占螺杆全长的50%,当然象上述尼龙和软聚氯乙烯塑料例外。挤出聚乙烯时均化段长度可取全长的20一25%。但对某些热敏性材料(如聚氯乙烯),物料在这一段不宜停留过长,可以不要均化段。有些高速挤出机均化段长度竟取50%。


螺杆基本结构主要由有效螺纹长度L和尾部的连接部分组成。螺杆头部设有装螺杆头的反向螺纹。新型螺杆有多种结构形式,目前应用较多的有屏障螺杆、分离型螺杆和分流型螺杆。

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屏障型螺杆一般在螺杆计量段末端设置屏障段。没有塑化好的塑料颗粒便不能通过间隙,在屏障段的进料槽内受前端封闭的影响而成为旋转涡流,直到进一步塑化成熔融状态时才能顺利通过间隙被挤出。

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分离型螺杆是在压缩段的螺槽中,再增加一条螺纹。附加的螺纹外径小于原螺纹外径,螺距也小于原螺纹螺距。在塑料管材挤出中,分离型螺杆被广泛用于挤出PEX料,而且需进行螺杆内冷。


分流型螺杆是在压缩段末端或计量段上,设置许多突起的圆柱形销钉或菱形块,以达到良好的塑化效果。在塑料管材挤出中,此螺杆被广泛用于挤出PPR料。


必须知道的螺杆“十大参数”


(1)ds—螺杆外径。螺杆直径大小直接影响着塑化能力的大小,也就直接影响到塑机理论产量的大小。因此,理论产量也大的塑机其螺杆直径也大。


(2)L/ds—螺杆长径比。L是螺杆螺纹部分的有效长度。螺杆长径比愈大,说明螺纹长度愈长,直接影响到物料在螺槽中输送的热历程,影响吸收能量的能力。此能量有分两部分:一部分是料筒外面加热圈传给的,另一部分是螺杆转动时产生磨擦热和剪切热,由外部机械能转化的。因此,L/ds直接影响到物料的熔化效果和熔体质量。但是如果L/ds太长,则传递扭矩加大,能量消耗增加。


(3)L1—加料段长度。加料段又称输送段或进料段。为提高输送能力螺槽表面一定要光洁。L3的长度应保物料有足够的输送长度一般L3=(9~10)ds。


(4)h1—加料段的螺槽深度。h1深,则容纳物料多,提高了供料量,但会影响物料塑化效果以及螺杆根部的剪切强度。一般h1≈0.12~0.16ds。


(5)L3—计量段(均化段)螺纹长度。熔体在L3段的螺槽中得到进一步的均化:温度均匀,粘度均匀,组分均匀,分子量分布均匀,形成较好的熔体质量。L3长度有助于稳定熔体在螺槽中的波动,有稳定压力的作用,使物料以均匀的料量从螺杆头部挤出,所以又称计量段。


(6)h3—熔融段螺纹深度。h3小,螺槽浅,提高了塑料熔体的塑化效果,有利于熔体的均化。但h3过小会导致剪切速率过高,以及剪切热过大,引起大分子链的降解,影响熔体质量。反之,如果h3过大,由于在预塑时,螺杆背压产生的回流作用增强,会降低塑化能力。所以合适的h3应由压缩比ε来决定,对于结晶型塑料,如PP、PE、PA以及复合塑料,ε=3~3.5;对粘度较高的塑料,如VPVC,ABS,HiPS,AS,POM,PC,PMMA,PPS等,ε=1.4~2.5。


(7)L2—塑化段(压缩段)螺纹长度。物料在此锥体空间中不断地受到压缩,剪切和混炼作用,物料从L2段入点开始,熔池不断地加大,到出点处熔池已占满全螺槽,物料完成从玻璃态,经过粘弹态向粘流态的转变,从固体床向熔体床的转变。L2长度会影响物料从固态到粘流态的转化历程,太短会来不及转化,固料堵能塞在L2段的末端,形成很高的压力,扭矩或轴向力,太长也会增加螺杆的扭矩和不必要的能耗,一般L2=(6~8)ds。对于结晶型的塑料,物料熔点明显,熔融范围窄,所以L2可短些。


(8)S—螺距。其大小影响螺旋角β,从而影响螺槽的输送效率,一般S≈ds。


(9)e—螺棱宽度。其宽窄影响螺槽的容料量,熔体的漏流以及螺棱耐磨损程度,一般(0.05~0.07)ds。


(10)螺棱后角α。螺棱推力面圆角R1和背面圆角R2的大小影响螺槽的有效容积,物料的滞留情况以及螺棱根部的强度等,一般α=25~30°。


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注塑机的塑化组件,这里指:螺杆、熔胶筒、过胶头、过胶圈、过胶垫圈。在注塑机工作时,塑化组件就好像机动车的车轮,只要一开动,就要受到压力、冲击、摩擦、挤压。对于相同的轮胎,在平整的路面上行驶,技术娴熟的驾驶员操作,往往可以延长轮胎的使用寿命。而经常在凹凸不平、砂石较多的道路上行驶,加上经常性紧急刹车动作,轮胎面的花纹很快就被磨平,报废。所以,要保证注塑机经常处于完好状态,就必须明确所使用注塑机的性能,了解所使用塑料材料的性能和质量情况,加强注塑机使用管理工作,以达到降低故障率,减少维修费用,延长使用寿命的目的。一般来说,影响注塑机的塑化系统使用寿命有以下几个方面:1、机械磨损作用一些改性塑料添加了矿物质、玻璃纤维、金属粉等,这些材料的存在,在塑化和注射加工过程中,将日积月累地对螺杆、三小件和熔胶筒进行均匀性机械磨损。可以磨去氮化层、镀铬层。磨损后使螺杆与熔胶筒的间隙增大,降低了塑化效果,增大了射胶漏流,使注塑效率降低,降低了加工精度。所以,为了尽可能减小磨损,延长塑化组件使用寿命,加工中应适当提高温度,减小螺杆转速。选用镀铬或采用双金属方案,可以更有效防止磨损作用。2、机械疲劳及超负荷作业调机人员习惯性地设定低温工作,习惯性地设定高速度高压力工作,使塑化组件性能逐渐劣化。例如加工PC、PA塑料时,在温度未达到要求时,塑料黏度很大,如果这时强行溶胶动作,必须加大溶胶压力,加大溶胶扭矩,因而加大了螺杆的应力疲劳。同时,因为这时塑料熔体黏度很大,要进行注塑加工就必须加大注射压力和注射速度,增加了三小件的冲击和负荷,加速其磨损和应力断裂。3、人为因素(包括操作失误或违章作业等)(1)有金属杂质混在塑料中一起进入熔胶筒中时,由于挤压作用,使螺杆的螺棱、螺槽、过胶圈、过胶垫圈产生不同程度的磨损,造成注塑加工不稳定,容易产生黑点和黑纹现象;(2)人为加错塑料,将高温塑料加到设定为低温的熔胶筒中,造成溶胶时螺杆的扭矩过大,使螺杆产生应力疲劳;(3)冷启动,是一种急噪心理和不负责任的工作态度。在溶胶筒温度未达到设定要求温度或刚刚达到时,料管中的残料,其外层吸收了来自发热圈的热量使温度较高,而里层温度还很低,所以,冷启动时螺杆扭矩很大,使螺杆产生应力疲劳,严重者很快扭断螺杆,扭断过胶头和过胶圈。进入溶胶筒的金属杂质,大部分是随破碎料一起带进去的。所以,应经常检查破碎机的刀片破损情况,发现刀片有磨损应立即更换。另方面应经常检查清理落料斗中的磁铁。当磁铁周边吸附的金属屑饱和时,对于外层的铁屑的吸附力将减弱,就算被吸住,也很容易被不断流动的塑料冲走,一起进入溶胶筒中。4、正确装配、调试和更换零件这方面也很重要,假如装配溶胶筒时装得不够紧,溶胶或射胶动作时就会出现螺杆碰溶胶筒现象,造成螺杆或溶胶筒磨损。所以,应定期检查设备的技术状态,留意加工中零件所出现的异常现象。5、工艺不当造成的损坏(1)长期使用高背压溶胶,加快塑化三小件的磨损。该情况一般出现在使用色粉的场合,由于色粉难分散,所以就采用加大背压的办法。(2)对于黏度高的塑料,溶胶时采用快速溶胶,使螺杆产生应力疲劳。(3)对于高温塑料,特别是添加玻璃纤维的塑料,也不得采用高速溶胶方法。6、化学腐蚀作用被腐蚀的金属材料是铁成分。常见的腐蚀性塑料有:阻燃塑料、酸性塑料、PVC塑料等。螺杆、熔胶筒和法兰被腐蚀后,表面产生一些凹坑,表面粗糙,使注塑机工作时熔料的流动阻力大。一些材料容易附着在表面,造成分解炭化。腐蚀严重者使螺杆与熔胶筒间隙变大,漏流增大,使注塑效率降低。不论是阻燃塑料还是酸性胶,塑料在高温下加工时都会分解出酸性气体,塑料熔体都很容易炭化并粘住金属。所以,一方面塑化组件应选用不锈钢或表面镀铬方案;另方面在生产加工中应尽量使用低背压,低温和低剪切工艺,减少塑料的降解;第三方面,由于以上塑料的热敏感性,温度过高或受热时间过长都容易造成塑料分解降解和炭化,所以生产过程中应避免和减少人为无故停机。如需要停机,应先降低温度,关好料闸,将溶胶筒中的熔料做完后,转用PP料或PS料清洗溶胶筒后再停机。
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2020-09-26
怎样“抓住”打滑的注塑机螺杆?
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人们使用高速注塑机,多为了缩短注塑周期,提高生产效率。然而,在注塑产品生产过程中,注塑机螺杆的打滑,是一大困扰。特别是对付吸湿性材料(如尼龙),树脂含水量高就会引起注塑机螺杆的打滑。不恰当的干燥会显著低落物料粘度,并在料筒中发生水蒸汽,因此致使螺杆的输送本领降低。对此,可在加工前使用湿度阐发仪来确定干燥后物料的含水量,以使物料的干燥水平到达供给商的保举值。注塑机螺杆打滑会引起物料降解,从而影响产物质量。螺杆打滑的原因有哪些?怎样“抓住”打滑的螺杆?当机筒螺杆产生打滑时,物料大概汇聚集在喂料口,而无法正常输送到注射机的末端。当螺杆旋转并在机筒内撤退退却以输送物料并筹备下次注射时,螺杆打滑会产生在塑化段。此时,螺杆的旋转仍在继承,但螺杆的轴向活动会停止,即产生打滑。螺杆打滑经常会致使注射前的物料降解,产物质量会降低(如缺料),而成型周期则会延长。螺杆打滑的原因是多方面的,大概与背压太高、料筒末端过热或过冷、料筒或螺杆磨损、加料段螺纹太浅、料斗计划不公道以及料斗被梗塞、树脂湿润、树脂过分润滑、物料太细大概树脂及再生料的不公道切割等因素有关。料筒末端过冷是引起螺杆打滑的主要原因之一。注射机的料筒分为3段,在末端,即加料段,粒料在加热和压缩的进程中,会形成一层熔体薄膜粘到螺杆上。没有这层薄膜,粒料就不易被输送到前端。注塑机加料段的材料必需被加热光临界温度,以形成那层关头的熔体膜。然而,通常物料在加料段的停留时间很短,无法到达要求的温度。而这种环境一般会在小型注射机上产生。停留时间太短会造成聚合物的熔融和夹杂进程的不彻底,从而致使螺杆打滑或失速。注塑机螺杆打滑解决办法: 第一种办法:加入少量物料对机筒末端开始进行清洗,同时检査一下熔融温度,停留时间短会导致熔融温度会低于机筒温度的设定值。 第二种办法:注意观察成型制品,如果出现有如黑点或淡条纹、大理石斑纹,那就表明物料在机筒内没有得到很好的混炼。更多精彩内容推荐阅读:>>注塑机螺杆出现抱死,什么原因?>>注塑机螺杆背压作用调校的必要性>>注塑机螺杆也需要保养,这些要点你记住了吗!
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2020-09-23
如何避免在选购注塑机时“踩坑”?这份六大选购要点建议收藏!
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在塑料工业迅速发展的今天,注塑机不论在数量上还是品种上都占有重要地位。注塑机具有能一次成型外型复杂、尺寸精确或带有金属嵌件的质地密致的塑料制品的功能,被广泛应用于国防、机电、汽车、交通运输、建材、包装、农业、文教卫生及人们日常生活各个领域。市场上充满了各种型号、不同用途的注塑机,而如何选购到称心如意的注塑机,以及购买注塑机时需注意哪些事项,对用户来说一直是备受困扰的难题。 下面驼驮小编带大家一起来看一下选购注塑机时需要注意哪些事项。 选购要点一:注塑机的技术参数选购注塑机时可通过纵向或横向的比较来判别。所谓“纵向”就是注塑机主要技术参数应满足行业标准,根据行业标准审视。所谓“横向”是根据国内外同类注塑机的技术参数进行比较。因此,这是一项很仔细的科学性的工作。 根据注塑制品的材料、形状、结构乃至应用的领域和具体场合,根据模具的结构、质量、精度、型腔数目、流道的类型及其结构、形状、尺寸,根据制品的日、月、年的生产能力自动化程度等来选择注塑机各级参数。 选购要点二:机器工作的稳定性、可靠性、安全性和使用寿命机器的稳定性多表现在合模机构及注塑系统在各循环周期中运行得是否平稳,在无撞击的静音下工作,噪声不得超过行业标准。这些情况与机械方面的制造、装配精度有关,也与曲肘连杆的合理设计及其结构有关。 可靠性及使用寿命,主要反映在合模机构的系统刚性方面,与模板、拉杆、连杆及其销轴的结构、尺寸以及材料及其热处理工艺等有关;注塑机的注塑系统如料筒、螺杆、螺杆头、止逆环以及螺杆的驱动主轴的结构及其制造工艺等,这些件是注塑机的主要受力件和磨损件,直接影响着使用寿命。 选购要点三:注塑机的安全性合模机构在开闭模时,低压保护系统的可靠性涉及人机安全。注塑机要求必须实行电气,机械,液压的联合安全保护系统,这个保护主要体现两个方面:一是对模具的安全保护,另一是对人身的安全保护。在闭模之前,当安全门未关好时,闭模应无法动作;在闭模过程中,如果安全门未关到正确位置,模板动作停止或者自动开模。如果在闭模时,在异物如嵌件,由于振动等原因误落入型腔,或有其他异物嵌入等,错误的置入模具内,模具应停止闭模动作,或自动开模并报警。 注塑机另一安全环节,是预塑螺杆的防止冷启动,当螺杆的物料未达到指定温度和保温时间,是禁止启动的,否则会发生报警。注塑机喷嘴溅料的防护装置是必需的,以防烫伤。 选购要点四:自动化程度要高,功能要齐全完善,生产效率高现代注塑机都可以实现手动、半自动、全自动操作,只要模具设计合理,就能实现从注射充模到制品顶出落下的全自动操作,也可配备机械手实现无人操作。抽插芯功能,液压喷嘴控制功能以及快速加热流道探针功能等均可编入注射成型周期中的自动化程序,进行自动循环。 生产效率高主要表现在,每模制品在正常的注塑工艺条件下,成型周期要短。这是反映一部注塑机的机械、电气、液压系统综合性能的指标,因此,必须采用高质量的液压、电子元器件,采用精密的制造技术才能提高注塑机系统的灵敏度和各项重复精度,这是注塑系统高效工作的可靠保证。 选购要点五:节能环保已是评判注塑机优劣的一项重要指标节能,主要是反映注塑机在加热系统(电磁加热)、动力驱动系统(变频器、伺服器等)、散热系统满足正常工艺条件下与同类机比较的节水、节电能力。 注塑机设计应充分地考虑“环保”这一主题。注塑机应防止液压油泄漏或超标的噪声,以创造安静、无噪音污染的工作环境。此外,注塑机本身也应多采用环保材料。 选购要点六:机器维护、检修要便利各种机器如机械、液压、电子、电器元器件的安装位置应有利于机器的维护和检修,同时注塑机的通用化、标准化程度对用户也十分重要。以上就是关于注塑机选购的六大要点,希望可以帮助到大家,避免选购时“踩坑”,买到不合适的注塑机。更多精彩内容推荐阅读:>>干货!伺服注塑机选型要点分享>>伺服系统选型和选择入门: 理解系统解决方案的需求>>收藏了!了解这些,5分钟搞定注塑机选型
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2020-09-14
如何防止机筒螺杆被腐蚀和耐高温树脂损害?
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腐蚀性很强的聚合物,包括产生盐酸的聚氯乙烯、产生甲酸的缩醛以及产生氢氟酸的含氟聚合物,而其他腐蚀性熔体中,一般含有阻燃剂和发泡剂。复合钢、氮化钢或工具钢制成的标准机筒,可以在很短的时间内被含氟聚合物严重损坏。如图,如果注塑机的机筒和螺杆的热膨胀系数存在差异,就会产生咬合现象,这会对螺纹造成严重损害 耐腐蚀材料具有比标准钢更低的热膨胀系数(CTE),这可能会在加工高温树脂(如含氟聚合物)的过程中产生麻烦。当机筒的热膨胀系数与螺杆不同时,螺杆与机筒的间隙会发生变化,最终产生螺杆咬合和机筒损坏的问题。因此,保持螺杆和机筒的匹配很重要。坚韧的增强材料和其他硬质颗粒对机筒和螺杆表面产生的磨损,可以通过使用坚硬的耐磨损合金和涂层来减轻。例如,用于机筒内衬和螺杆硬化表面的钨合金可以提供极好的保护。碳含量会影响合金的硬度。对于螺杆,中碳热处理钢通常被用来作为底层,将其硬化表面与螺纹顶部焊接起来。螺杆常常用硬化钴或镍基焊件进行表面处理,也可以使用表面硬化或贯穿硬化的工具钢制造。Colmonoy 56是一种镍/铬/硼合金,通常用于防止螺杆免遭轻度腐蚀性和轻度磨损树脂的损伤。Colmonoy 83表面硬化可以提供更多的保护。耐磨合金的双金属机筒内衬可在各种磨损情况下提供保护,并提供一系列的成本/性能选项,其中在耐腐蚀方面,性能最好的是用于注塑和挤塑的热等静压机筒。甚至是含氟聚合物都对该类机筒没有威胁。该类机筒上有一层富含镍的硼合金保护层,同时在该保护层中,含有钼以及硼化物和碳化物的基体。图:螺杆表面受到的严重侵蚀是由机筒和螺杆不匹配造成的有一条经验法则是,螺杆与机筒的合理间隙一般是尺寸的1/1000。当超过允许的最大间隙时,应重新组装螺杆。相对于完全更换,维修能够以更低的成本使磨损部件重新投入使用。另外,注塑机筒在磨损部分,可以重新更换衬套。一旦螺杆在某一点被磨损,熔体就会回到螺纹,导致螺杆和机筒的磨损进一步加快。严重的磨损会导致大量的树脂被浪费,并使生产率降低。但是,通过定期的PM检测,可以防止严重磨损的发生。最好的维护策略,就是使螺杆/机筒间隙一直保持在合理的范围之内。更多精彩内容推荐阅读:>>今天,你的注塑机保养了吗?>>干货!注塑机液压机械部分的常见故障及解决方法大全>>注塑模具维护保养干货,建议收藏!
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【干货】如何选择和使用注塑机螺杆?——注塑机螺杆知识大全
【干货】如何选择和使用注塑机螺杆?——注塑机螺杆知识大全
导读:螺杆是注塑机的主要核心部件,螺杆的品质好坏决定制品的质量好坏。注塑机塑化螺杆具有输送、熔融、混炼、压缩、计量与排气功能,是影响塑化质量的关键因素。下面驼驮小编为大家介绍一下注塑机螺杆的材质分类、分段说明、参数说明、好坏评价标准、如何选择、使用方法、常见问题及解决方法。一、注塑机螺杆材质分类1、HPT全硬化粉末合金螺杆采用采用钨钴粉末合金工具钢,经特殊工艺整体硬化处理成型,螺杆内部与外部整体硬度相同,达到HRC65°左右。适合加工各种透明产品、精密产品以及添加纤维的LCP、PPS、PES、PPA等特殊高温、高腐蚀性塑料。2、双合金螺杆采用SACM645、38CrMoAlA为基材,然后牙顶或者螺槽离子喷焊碳化钨镍基合金,螺杆表面硬度在HRC60°左右。适合加工各种透明产品以及添加纤维的PA6、PA66等工程料。3、电镀螺杆采用SACM645、38CrMoAlA为基材,成型过后外表面电镀一层硬铬、镍、钛等元素。硬度在HRC60°左右。适合加工PC,PMMA,PET透明料和腐蚀性塑料U-PVC料。4、不锈钢螺杆材质为9Cr18MoV特殊不锈工具钢,采用整体淬火+整体硬化处理,整体硬度在HRC55°左右。5、SKD61螺杆采用日立SKD61材料,经特殊工艺处理成型,产品韧性好,抗扭力强。6、普通氮化螺杆采用SACM645、38CrMoAlA为基材经特殊工艺处理成型,氮化层深度0.5-0.8mm,整体硬度HV980~1080°。适合加工普通塑料,如PP,ABS,PS,AS,PVC等普通塑料。二、注塑机螺杆分段说明注塑机螺杆一般情况下可分为加料段、压缩段、均化段(也称为计量段)。(注:不同的螺杆三段所占的比值不一样,螺杆槽深不一样,螺杆底径过渡形式不一样)1、注塑机螺杆加料段此段螺沟深度固定,其功能为负责预热与塑料固体输送及推挤。必须保证塑料在进料段结束时开始熔融。2、注塑机螺杆压缩段此区段为渐缩螺杆螺沟牙深,其功能为塑料原料熔融、混炼、剪切压缩与加压排气。塑料在此段会完全溶解,体积会缩小,压缩比的设计很重要。3、注塑机螺杆均化段此段为螺杆螺沟固定沟深,其主要功能为混炼、熔胶输送、计量,还必须提供足够的压力,保持熔胶均匀温度及稳定熔融塑料的流量。三、注塑机螺杆参数说明1、D—螺杆直径(多用Φ表示)螺杆直径的大小直接影响塑化能力的大小,影响理论注射容积的大小。2、L/D—螺杆长径比L是螺杆螺纹部分的有效长度。螺杆直径一定的前提下,L/D越大,说明螺纹长度越长,直接影响到物料在螺杆中的热历程,也影响吸收能量的能力;如果L/D太小,直接影响到物料的熔化效果和熔体质量;如果L/D太大,则传递扭矩加大,能量消耗增加。3、L 1—加料段长度L1的长度应保证物料有足够的输送空间,因为过短的L1会导致物料过早的熔融,从而难以保证稳定压力的输送条件,也就难以保证螺杆以后各段的塑化质量和塑化能力。4、h1—加料段螺槽深度h1深,则容纳物料多,提高了供料量和塑化能力,但会影响物料塑化效果及螺杆根部的剪切强度,一般h1≈(0.12~0.16)D。5、L3—熔融段长度L3长度有助于熔体在螺槽中的波动,有稳定压力的作用,使物料以均匀的料量从螺杆头部排出,一般L3=(4~5)D。6、h 3—计量段螺槽深度h3小,螺槽浅,提高了塑料熔体的塑化效果,有利于熔体的均化,但h3过小会导致剪切速率过高,以及剪切热过大,引起分子链的降解,影响熔体质量;如果h3过大,由于预塑时,螺杆背压产生的回流作用增强,会降低塑化能力。7、S— 螺距其大小影响螺旋角,从而影响螺槽的输送效率,一般S≈D。8、ε—压缩比ε=h1/h3,即加料段螺槽深度h1与熔融段螺槽深度h3之比。ε大,会增强剪切效果,但会减弱塑化能力。四、注塑机螺杆好坏评价标准1、塑化质量一根螺杆首先必须能生产出合乎质量要求的制品。所谓合乎质量要求是指所生产的制品应当合乎以下几个方面的要求:(1)具有合乎要求的各种性能。具有合乎规定的物理、化学、力学、电学性能; (2)具有合乎要求的表观质量。如能达到用户对气泡、晶点、染色分散均匀性的要求等。(3)具有合乎要求的螺杆的塑化质量:螺杆所挤出的熔体温度是否均匀,轴向波动、径向温差多大。是否有得以成型的最低熔体温度。挤出的熔体是否有压力波动。染色和其它填加剂的分散是否均匀等。2、产量所谓产量是指在保证塑化质量的前提下,通过给定机头的产量或挤出量。如前所述,产量一般用公斤/小时或公斤/转来表示。一根好的螺杆,应当具有较高的塑化能力(生产能力)。3、单耗所谓单耗,是指每挤出一公斤塑料(橡胶)消耗的能量,一般用 N或来表示。其中 N为功率(千瓦),Q为产量(公斤/小时)。(1)这个数值越大,表示塑化同样重量的塑料所需要的能量越多,即意味着所耗费的加热功率越多,电机所做的机械功通过剪切和摩擦热的形式进入物料越多。反之亦然。(2)一根好的螺杆,在保证塑化质量的前提下,单耗应尽可能低。4、适应性(1)所谓螺杆的适应性是指螺杆对加工不同塑料、匹配不同机头和不同制品的适应能力。一般说来,适应性越强,往往伴随着塑化效率的降低。(2)因此我们总希望一根好的螺杆,其适应性和高的塑化效率都应兼备。5、制造的难易一根好的螺杆还必须易于加工制造,成本低。五、如何选择注塑机螺杆1、螺杆直径(D)与所要求的注射量相关,射出容积=1/4×π×D↑2×S(射出行程) ×0.85。与最高注射压力成反比,与塑化能力成正比;2、输送段负责塑料的输送、推挤与预热,应保证预热到熔点。结晶性塑料宜长(比如POM、PA);非晶性料次之(比如PS、PU、ABS);热敏性最短(比如PVC);3、压缩段负责塑料的混炼、压缩与加压排气,通过此段的原料几乎全部熔解,但不一定会均匀混合。在此区域,塑料逐渐熔融,螺槽体积必须相应下降,以对应塑料几何体积的下降,否则料压不实,传热慢,排气不良。压缩段一般占25%以上螺杆工作长度,但尼龙螺杆此段约占15%,高粘度、耐火性、低传导性、高添加物等塑料螺杆占40%左右,PVC螺杆可占100%的比例,以免产生激烈的剪切热。4、计量段一般占20%/25%螺杆工作长度,确保塑料全部熔融以及温度均匀,混炼均匀。计量段长则混炼效果佳,但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。PVC等热敏性塑料不宜停留时间过长,以免热分解,可用较短的计量段或不要计量段。5、螺槽深度进料螺槽深度越深,则输送量越大,但需考虑注塑机螺杆强度。计量螺槽深度越浅,则塑化发热、混合性能指数越高,但计量螺槽深度太浅则剪切热增加,自生热增加,温升太高,造成塑料变色或烧焦,尤其不利于热敏性塑料。渐变型螺杆——压缩段较长,占螺杆总长的50%,塑化时能量转换缓和,多用于PVC等热稳定性差的塑料。突变型螺杆——压缩段较短,占螺杆总长的5%~15%左右,塑化时能量转换较剧烈,多用于聚烯烃、PA等结晶型塑料。通用型螺杆——可适应多种塑料的加工 。六、注塑机螺杆使用方法料筒未达到预调温度时,切勿启动机器。新开电热一般要求温度达到设定值30分钟后再操作螺杆。每次停机超过半小时以上的,最好关闭落料口并清扫料筒内料,设置保温。避免异物落入料料筒损坏螺杆及料筒。防止金属碎片及杂物落入料斗,若加工回收料,需加上磁性料斗以防止铁屑等进入料筒。使用防涎时要确定料筒内塑料完全熔融,以免螺杆后退时损坏传动系统零件。避免螺杆空转、打滑等现象。使用新塑料时,应把料筒的余料清洗干净。使用POM、PVC、PA+GF等料时尽量减少原料降解,停机后及时用ABS等水口料冲洗干净。避免POM与PVC同时混入料筒,在熔融温度下将会发生反应造成严重工业事故。当熔融塑料温度正常但又不断发现熔融塑料出现黑点或变色时,应检查螺杆止逆环(过胶圈、介子)是否损坏。七、常见问题及解决方法1、打滑在螺杆预塑阶段,螺杆在机筒内旋转沿着螺杆方向输送物料并后退积累物料准备下一次注塑时,螺杆也会发生打滑。如果螺杆在预塑阶段开始打滑,那么在螺杆继续旋转时,螺杆的轴向运动会停止。注塑机螺杆打滑的原因主要是:加料口产生压料困难和机筒长度不能形成足够的粘着力,那么螺杆就发生了打滑现象。注塑机螺杆打滑解决办法有两种: 第一种办法:加人少量物料对机筒末端开始进行清洗,同时检査一下熔融温度,停留时间短会导致熔融温度会低于机筒温度的设定值。第二种办法:注意观察成型制品,如果出现有如黑点或淡条纹、大理石斑纹,那就表明物料在机筒内没有得到很好的混炼。2、不下料注塑生产的时候,经常会遇到螺杆转动却不下料的情况,也就不能完成正常生产,注塑机螺杆不下料常见原因及解决办法:(1)料筒下料口堵塞,检查该处是否有熔化的塑料块粘结。(2)温控不准确,料筒的后端温度太高,调整温度的设定,同时可以检查冷却水路是否堵塞。(3)螺杆出现包胶现象——塑料包住螺杆一起旋转。(4)塑料里面添加油品太多,造成螺杆打滑。(5)塑料中回料添加太多。(6)螺杆与料筒磨损和过胶圈的磨损都可能导致注塑机螺杆不下料,造成塑料漏流不往料筒前端输送。(7)塑料粒太大,会出现架桥现象,只需将塑料再次粉碎。(8)新换的螺杆如果不下料,可能是料筒与螺杆下料口的设计不恰当,对于螺杆方面就是螺杆的加料段螺槽太浅,导致螺杆在旋转的时候不能带动塑料往前输送,也有可能是输送的料量很少和料筒方面就是下料口的设计。结语:说到这里,大家应该对注塑机螺杆有所了解了吧!塑料作为继钢材、木材、水泥之后的四大支柱材料之一,已经广泛应用于社会各个领域,注塑机螺杆产业的发展因此也得到进一步的提升。未来,伴随技术的进步,螺杆的档次、精度和技术含量将不断提高,求精、求新,开发符合市场发展趋势的产品将是今后螺杆产品的主流。更多精彩推荐阅读:>>关于注塑机螺杆的区分与正确应用>>注塑机螺杆也需要保养,这些要点你记住了吗!>>注塑机螺杆打滑怎么办?教你两大解决方法
驼驮网
2020-08-21
高级调机技术|驼驮小编教你如何看波形图
高级调机技术|驼驮小编教你如何看波形图
导读:所谓的波形图是指以注塑机螺杆的行程(位置)或时间为横坐标,以螺杆压力或速度为纵坐标,机器自动绘制的行程——压力、速度曲线和时间——压力、速度曲线。通过对比分析就可以知道螺杆在整个行程中任何位置、任何时刻的实际压力与实际速度。通过对这些曲线的特征进行分析,进而推断型腔的充填情况并对注塑参数进行修正。下面驼驮小编带大家一起来分析。 先看原始的波形图,如图1—24(a)所示。图中的3条曲线分别为:螺杆转速曲线;螺杆射出压曲线;螺杆速度曲线。 图1—24(a)  原始的波形图图1—24(b)为特殊螺杆位置及射出压曲线、螺杆速度曲线上对应的特殊点。图上标示的特殊螺杆位置共12条,从右到左(即沿螺杆射胶前进方向)分别编号为1,2,3,„„12,编号后面的括符里的数字是对应的螺杆位置,单位为mm。射出压曲线上特殊的点用绿色表示,螺杆速度曲线上特殊点用紫色表示。 图1—24(b)  特殊螺杆位置及特殊压力、速度点图1—24(c)为特殊射出压力点编号,图1—24(d)为特殊螺杆速度点编号。其中射出压用绿色大写字母编号,螺杆速度用紫色小写字母编号。如同一螺杆位置上有两个或两个以上的压力、速度点,则分别在字母后面加序号,如C1、C2为同一位置点上对应的两个压力点, c1、c2为与C1、C2对应的螺杆速度点。为了方便观察曲线,图中有些特殊点的编号省略了,但可以从其它的图中看得出来。 图1—24(c)  特殊射出压点编号 图1—24(d)  特殊螺杆速度点编号下面我们对这一波形图进行分析与说明。 1.A点:为射胶起始位置,也为抽胶终点位置。综合螺杆压力、速度、转速曲线可以看出,螺杆作熔胶动作后退到位置4(15.00)时,熔胶结束,然后抽胶4mm到位置1(19.00),抽胶结束。 2.B点:当螺杆前进到位置2(16.91)处,射出压有一个突变,此点前、后曲线斜率明显不同,初步判断,B点应为浇口位置,射出压突然上升。 3.C点:当螺杆前进到位置8(6.92)处,射出压再次有一个突变,此后压力急剧上升。仔细观察,在C点处螺杆速度有一个很细微波动并稍有下降。这是机器自动反馈、自动进行射出压补偿保持射速不变的自动调整过程,可以看出,所用的机器比较先进与精密。初步判断,C点为型腔刚好满胶的位置。 4.D点:为保压切换位置点。位置9(6.100)为设置的保压切换位置。从波形图可以看出,从射胶开始位置A点到保压切换位置D点,射出压曲线为一条上升的曲线,说明随着充填阻力的增加,实际射出压也相应增大。A→D为射胶段,其中A→B为水口充填段,B→C为产品充填段,C→D为压缩段。螺杆速度曲线在A点及附近很快就达到了设定值,并且基本上保持不变。 5.E点:过了保压切换D点位置9(6.100)后,因为惯性作用,射出压还在上升,螺杆还在继续前进到E点位置10(5.800)。从螺杆速度曲线上看,速度由d→e1是下降的,说明螺杆虽然在前进,但前进的速度越来越慢。e1点以后有一段速度曲线基本上是与X轴垂直的直线,说明在E点螺杆处于不动状态,但速度却在发生急剧变化,速度由正值变为负值,螺杆已有后退的趋势。 6.F点:由于压缩段的压力比较高(约90),而一级保压压力设置得比较低(约35),经过压缩段压缩的熔体在受压突然降低的情况下,体积膨胀会突然爆发,使型腔中的熔体以较快的速度倒流。由于惯性的作用,熔体倒流过甚,使型腔产生负压。而负压的产生,则会阻止螺杆继续后退。从图中可以看出,螺杆由E点位置10(5.80)后退到F点位置7(7.22),即螺杆后退了1.42mm。F点的位置7(7.22)在C点位置8(6.92)右侧,说明倒流过甚。当螺杆后退到F点时,速度降至接近为0,螺杆停止后退。 7.C1点:在一级保压压力作用下,螺杆由F点位置7(7.22)前进到C1点位置8(6.92),从速度曲线可以看出,从f点到c1点速度曲线接近为0,说明螺杆前进的速度非常慢。这个过程,说明保压压力过低,只能对熔体倒流过甚造成型腔负压进行压缩再恢复的过程。C点、C1点位置相同,均为位置8(6.92),为型腔刚好满胶的位置。 8.G点:到C1点一级保压结束,转换成二级保压。因为G点的压力(约110)远远高于C1点的压力(约35),所以压缩熔体的速度很快由c1上升到c2,此后二级保压速度由c2持续到g1保持不变。 9.H点:H点保压压力达到波峰,从速度曲线可以看出,从g1点到h点速度很快下降到接近为0,可以认为从G点到H点为压力上升惯性作用。从h点到g2点的速度曲线可以看出,螺杆先是在H点先处于不动的状态,然后速度由正值变为负值,螺杆由H点位置12(3.91)后退到G点位置11(4.32)。此后由于保压压力的解除,料筒中受压的熔体体积膨胀,使螺杆以接近-50的速度从g2点后退到e2点。当螺杆后退到e2点时,熔体因压缩产生的势能基本上释放完毕,后退速度渐渐降低,到I点位置6(7.73)时,开始进行熔胶动作。10.I点:熔胶起点。 11.J点:熔胶终点为。从I点到J点为熔胶行程,熔胶终止位置4(15.00)。此后螺杆作抽胶动作,运动到A点位置1(19.00)等待,作为下一个循环周期的起点。从射出压曲线可以看出,抽胶段压力在0线以下,说明抽胶螺杆产生了负压。 通过对上面的波形图的分析,充填段、压缩段、保压切换位置等阶段,射出压、螺杆速度曲线比较正常。不正常的是一级保压压力设置得太低,熔体有一个倒流,螺杆有一个后退的过程。二级保压压力设置得是否合理,这里还不能做出判断。但不管怎样说,一会儿把保压压力设置得低低的,一会儿又把保压压力设置得高高的,导致熔体出现倒流,这种调机方法显然是有点不知所云的。 在注塑技术一线的技术人员,在看波形图的时候,请把时间——射出压、速度与位置——射出压、速度曲线与产品的结构、所设置的工艺参数结合起来分析,就可以得到非常准确的判断。更多精彩内容推荐阅读:>>注塑人必看!这些竟然能影响注塑成型工艺质量稳定性>>注塑制品开裂,大家都遇到过吗?有什么解决方法?>>注塑制品出现玻纤外露缺陷?教你几个有效解决办法
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2020-08-12
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