注塑機螺桿

螺桿是注塑機的重要部件。它的作用是對塑膠進行輸送、壓實、熔化、攪拌和施壓。所有這些都是通過螺桿在料筒內的旋轉來完成的。在螺桿旋轉時，塑膠對於機筒內壁、螺桿螺槽底面、螺棱推進面以及塑膠與塑膠之間在都會產生摩擦及相互運動。

基本介紹

• 中文名：注塑機螺桿
• 作用：對塑膠輸送、壓實、熔化、攪拌
• 分類：通用型，突變型，漸變型
• 生產螺桿材質：38CrMoAla，SACM645，42CrMo等

作用

螺桿是注塑機的重要部件。它的作用是對塑膠進行輸送、壓實、熔化、攪拌和施壓。所有這些都是通過螺桿在料筒內的旋轉來完成的。在螺桿旋轉時，塑膠對於機筒內壁、螺桿螺槽底面、螺棱推進面以及塑膠與塑膠之間在都會產生摩擦及相互運動。塑膠的向前推進就是這種運動組合的結果，而摩擦產生的熱量也被吸收用來提高塑膠溫度及熔化塑膠。螺桿的設計結構將直接影響到這些作用的程度。

簡介

類型和特點

漸變型螺桿特點：壓縮段較長，占螺桿總長的50%，塑化時能量轉換緩和，多用於PVC等熱穩定性差的塑膠。

突變型螺桿特點：壓縮段較短，占螺桿總長的5%~15%左右，塑化時能量轉換較劇烈，多用於聚烯烴、PA等結晶型塑膠。

通用型螺桿特點：適應性比較強的通用型螺桿，可適應多種塑膠的加工。

螺桿分段說明

注塑機螺桿一般情況下可分為加料段、壓縮段、均化段（也稱為計量段）。（註：不同的螺桿三段所占的比值不一樣，螺桿槽深不一樣，螺桿底徑過渡形式不一樣）

（1）加料段說明：此段螺溝深度固定，其功能為負責預熱與塑膠固體輸送及推擠。必須保證塑膠在進料段結束時開始熔融。

(2)壓縮段說明：此區段為漸縮螺桿螺溝牙深，其功能為塑膠原料熔融、混煉、剪下壓縮與加壓排氣。塑膠在此段會完全溶解，體積會縮小，壓縮比的設計很重要。

（3）均化段說明：此段為螺桿螺溝固定溝深，其主要功能為混煉、熔膠輸送、計量，還必須提供足夠的壓力，保持熔膠均勻溫度及穩定熔融塑膠的流量。

螺桿參數說明

D—螺桿直徑（多用Φ表示），螺桿直徑的大小直接影響塑化能力的大小，影響理論注射容積的大小。

L/D—螺桿長徑比，L是螺桿螺紋部分的有效長度。螺桿直徑一定的前提下，螺桿長徑比越大，說明螺紋長度越長，直接影響到物料在螺桿中的熱歷程，也影響吸收能量的能力；如果L/D太小，直接影響到物料的熔化效果和熔體質量；如果L/D太大，則傳遞扭矩加大，能量消耗增加。

L 1—加料段長度，L1的長度應保證物料有足夠的輸送空間，因為過短的L1會導致物料過早的熔融，從而難以保證穩定壓力的輸送條件，也就難以保證螺桿以後各段的塑化質量和塑化能力。

h 1—加料段螺槽深度。h1深，則容納物料多，提高了供料量和塑化能力，但會影響物料塑化效果及螺桿根部的剪下強度，一般h1≈（0.12～0.16）D

L3—熔融段長度。L3長度有助於熔體在螺槽中的波動，有穩定壓力的作用，使物料以均勻的料量從螺桿頭部排出，一般L3=（4～5）D。

h 3—計量段螺槽深度，h3小，螺槽淺，提高了塑膠熔體的塑化效果，有利於熔體的均化，但h3過小會導致剪下速率過高，以及剪下熱過大，引起分子鏈的降解，影響熔體質量；如果h3過大，由於預塑時，螺桿背壓產生的回流作用增強，會降低塑化能力。

S— 螺距，其大小影響螺旋角，從而影響螺槽的輸送效率，一般S≈D

ε— 壓縮比,ε=h1/h3，即加料段螺槽深度h1與熔融段螺槽深度h3之比。ε大，會增強剪下效果，但會減弱塑化能力

螺桿材質

常用來生產螺桿的材質有：

1、38CrMoAla

2、SACM645

3、42CrMo

4、9Cr18MoV

5、SKD61

6、碳化鎢合金、碳化鎢鎳基合金

7、全硬化粉末合金(全合金）

8、高溫合金

螺桿使用方法

1、料筒未達到預調溫度時，切勿啟動機器。新開電熱一般要求溫度達到設定值30分鐘後再操作螺桿

2、每次停機超過半小時以上的，最好關閉落料口並清掃料筒內料，設定保溫

3、避免異物落入料料筒損壞螺桿及料筒。防止金屬碎片及雜物落入料斗，若加工回收料，需加上磁性料斗以防止鐵屑等進入料筒。

4、使用防涎時要確定料筒內塑膠完全熔融，以免螺桿後退時損壞傳動系統零件。

5、避免螺桿空轉、打滑等現象。

6、使用新塑膠時，應把料筒的余料清洗乾淨。使用POM、PVC、PA+GF等料時儘量減少原料降解，停機後及時用ABS等水口料沖洗乾淨。

7、避免POM與PVC同時混入料筒，在熔融溫度下將會發生反應造成嚴重工業事故。

8、當熔融塑膠溫度正常但又不斷發現熔融塑膠出現黑點或變色時，應檢查螺桿止逆環（過膠圈、介子）是否損壞。

如何防止打滑

注塑機螺桿打滑會引起物料降解，從而影響產品質量。螺桿打滑的原因有哪些?怎樣“抓住”打滑的螺桿?下面為您講解。

當螺桿發生打滑時，物料可能會聚集在餵料口，而無法正常輸送到注射機的末端。當螺桿旋轉並在機筒內後退以輸送物料並準備下次注射時，螺桿打滑會發生在塑化段。此時，螺桿的旋轉仍在繼續，但螺桿的軸向運動會停止，即發生打滑。螺桿打滑常常會導致注射前的物料降解，產品質量會下降(如缺料)，而成型周期則會延長。

螺桿打滑的原因是多方面的，可能與背壓過高、料筒末端過熱或過冷、料筒或螺桿磨損、加料段螺紋太淺、料斗設計不合理以及料斗被堵塞、樹脂潮濕、樹脂過度潤滑、物料太細或者樹脂及再生料的不合理切割等因素有關。

工藝設定

料筒末端過冷是引起螺桿打滑的主要原因之一。注射機的料筒分為3段，在末端，即加料段，粒料在加熱和壓縮的過程中，會形成一層熔體薄膜粘到螺桿上。沒有這層薄膜，粒料就不容易被輸送到前端。

加料段的材料必須被加熱到臨界溫度，以形成那層關鍵的熔體膜。然而，通常物料在加料段的停留時間很短，無法達到要求的溫度。而這種情況一般會在小型注射機上發生。停留時間過短會造成聚合物的熔融和混合過程的不完全，從而導致螺桿打滑或失速。

選擇螺桿的方法

螺桿可以說是注塑機的心臟，螺桿的品質好壞決定製品的質量好壞。注塑機塑化螺桿具有輸送、熔融、混煉、壓縮、計量與排氣功能，在塑化品質扮演很重要的角色，是影響塑化質量的關鍵因素。
螺桿有幾個至關重要的參數影響塑化質量，一般按照以下原則，選擇注塑機螺桿：
1、螺桿直徑（D）
a、與所要求的注射量相關：射出容積=1/4*π*D2*S（射出行程）*0.85；
b、一般而言，螺桿直徑D與最高注射壓力成反比，與塑化能力成正比。
2、輸送段
a 、負責塑膠的輸送，推擠與預熱，應保證預熱到熔點；
b 、結晶性塑膠宜長，非晶性料次之，熱敏性最短。
3、壓縮段
a、 負責塑膠的混煉、壓縮與加壓排氣，通過這一段的原料已經幾乎全部熔解，但不一定會均勻混合；
b、在此區域，塑膠逐漸熔融，螺槽體積必須相應下降，以對應塑膠幾何體積的下降，否則料壓不實，傳熱慢，排氣不良；
c、 一般占25%以上螺桿工作長度，但尼龍(結晶性料)螺桿的壓縮段約占15%螺桿工作長度，高粘度、耐火性、低傳導性、高添加物等塑膠螺桿，占40%\50%螺桿工作長度，PVC螺桿可占100%螺桿工作長度，以免產生激烈的剪下熱。
4、計量段
a、 一般占20\25%螺桿工作長度，確保塑膠全部熔融以及溫度均勻，混煉均勻；
b、計量段長則混煉效果佳，太長則易使熔體停留過久而產生熱分解，太短則易使溫度不均勻；
c、 PVC等熱敏性塑膠不宜停留時間過長，以免熱分解，可用較短的計量段或不要計量段。
5、進料螺槽深度，計量螺槽深度
a、 進料螺槽深度越深，則輸送量越大，但需考慮螺桿強度，計量螺槽深度越淺，則塑化發熱、混合性能指數越高，但計量螺槽深度太淺則剪下熱增加，自生熱增加，溫升太高,造成塑膠變色或燒焦，尤其不利於熱敏性塑膠；
b、計量螺槽深度=KD=（0.03\0.07）*D，D增大，則K選小值。