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      注塑機螺桿剪切熱產生的原因及解決辦法!-華鴻

      注塑機螺桿一般分為三個部分:輸送段、壓縮段、計量段,加工不同材料應選取相應結構的料桿,才能獲得良好的工件加工質量,本文通過對注塑機螺桿結構以及加工工藝的分析,來解決注塑機剪切熱的問題。


      一、螺桿各段的作用


      1. 螺桿輸送段作用


      注塑機螺桿輸送段負責塑料的輸送,推擠與預熱,物料經過輸送段應達到熔點溫度,一般螺桿輸送段占螺桿總長的50%左右。


      輸送段螺槽深度越深,則輸送量越大,但實際設計需要考慮螺桿的強度。




      2. 螺桿壓縮段作用


      螺桿壓縮段負責塑料壓縮、加壓與排氣,物料經過這一段后已經幾乎全部溶解,但沒有均勻混合,一般壓縮段占螺桿總長的20%-25%。


      在此段區域塑料逐漸熔融,螺槽體積必須逐步減小,否則料壓不實,傳熱慢,排氣不良,還會造成工件氣孔的形成。


      螺桿壓縮比為進料段最后一個螺槽深度與計量段第一個螺槽深度的比值,壓縮比一定時,螺桿壓縮段越長,剪切熱相對越小,同樣如果壓縮段長度一定時,壓縮比越小,剪切熱相對越小,因此壓縮段結構是決定剪切熱大小的主要部位。


      一般低剪切熱的螺桿壓縮比選擇1.8-2.2,h2(計量段螺槽深度)選擇0.09-0.1D(螺桿直徑)




      3. 螺桿計量段作用


      螺桿計量段一般占螺桿總長的20%-25%,主要負責塑料的混煉均勻,確保塑料全部熔融。


      計量段長則塑料混煉效果好,太長則易使熔體停留太久而產生熱分解,太短則物料溫度不均勻。


      一般我們選取注塑機加工產品時,最好產品重量為注射量的70%-80%最佳,如注射量過大會造成熔體長時間停留在計量段,導致物料熱分解,最終產品出現氣孔,甚至影響產品的力學性能。




      二、工藝參數對塑料加工產生的影響


      1. 熔膠背壓


      增加溶膠背壓可增加螺桿對熔融樹脂所做的功,消除未熔的塑料顆粒,增加料管內原料密度及均勻程度;


      背壓的增加可提高塑料在料筒內的剪切熱,進而提高料筒溫度,因此背壓的大小對剪切熱起到一定的作用


      溶膠背壓過大,熱敏性較高的塑料易分解,對低粘度的塑料可能會產生流延現象,相反背壓過小會造成塑料壓縮不實,進而工件出現氣孔。




      2. 溶膠速度


      螺桿的轉速直接影響塑料在螺旋槽內的切變,小型螺桿槽較淺吸收熱源快,足夠使塑料在壓縮段軟化,螺桿與料筒間的摩擦力較低,適宜高速旋轉,提高剪切熱,增加塑化能力。


      大型螺桿則不宜快速旋轉,以免塑化不均,造成過渡摩擦熱,通常各尺寸螺桿有一定的轉速范圍,一般轉速100-150rpm太低則無法融化塑膠,太高則將物料燒焦。




      3. 加熱圈溫度設定


      加熱圈產生的溫度使滯留在料筒和料桿之間的冷硬塑料熔融,以利于螺桿轉動,提供塑料熔融所需要的一部分熱量。




      綜上所述降低注塑剪切熱主要有以下幾種途徑:


      ●降低熔體背壓。


      負面效果:可能會造成熔體密度降低,工件易形成氣孔。


      ●降低溶膠速度。


      負面效果:降低生產效率。


      ●減小壓縮比或加長壓縮段長度。


      負面效果:更換螺桿,增加成本。


      ●增加h2(計量段螺槽深度)。


      負面效果:不易加工,并且需要加工后表面處理。


      ●提高壓縮段和計量段溫度設定。


      負面效果:可能造成物料流延。


      ●注塑機計量段處加裝冷卻風機。


      負面效果:影響設備外觀,增加電力成本。 


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