详解影响注塑机螺杆塑化能力的几个参数

huahong518

注塑机螺杆和塑化品质的关系
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塑料注塑射胶螺杆与塑化品质的关系介绍 影响塑化品质之主要因素： 细长比、压缩比、背压、螺杆转速、电热温度设定。 1 V, a6 i7 A' U( U 细长比 细长比=螺杆工作长度/螺杆直径。 ) s# d0 O" f2 l2 d0 [( u细长比大，则吃料易均匀，但容易过火。 8 I; V9 K6 Z7 c9 d* ]6 t热稳定性较佳之塑料可用较长之螺杆，以提高混炼性而不虑烧焦；热稳定性较差之塑料，可用较短之螺杆或螺杆尾端无螺纹。 以塑料特性考量，一般细长比如下: ( P# v7 l  G/ P9 S" t' z塑料特性 细长比 热固性 14～16 硬质PVC、高黏度PU等热敏性 17～18 一般塑料 18～22 PC、POM等高温稳定性塑料 22～24 以混色能力考量，一般细长比如下： - X% ~$ k1 _$ P细长比 混色能力 12～16 以染好颜色之胶粒成型为宜，避免色差发生。 16～18 以色母在料管内混炼、染色、成型品质均匀，色差不良较小。 20～24 用色料在料管内混炼染色、分散性均匀，对成品物性有较佳的保护作用。 　压缩比 压缩比=进料牙深/计量牙深 考虑料的压缩性、装填程度、回流、制品要密实、传热与排气。 适当的压缩比，可增加塑料之密度，使分子与分子之间结合更加紧密，有助于减少空气的吸入，降低因压力而产生之温升，而影响输出量的差异，而不适当之压缩比将会破坏塑料的物性。 压缩比值越高，对塑料在料管内塑化过程中产生的温升越高，对胶化中的塑料产生较佳的混炼均匀度，相对的出料量大为减少。 高压缩比适于不易熔塑料，特别具低熔化黏度、热安定性塑料。 低压缩比适于易熔塑料，特别具高熔化黏度性，热敏性塑料。 8 t( J, h% v& Y4 I: ?0 `; Y ' B: v) _1 J& u% k9 b0 E  ~3 {6 d背压 # u' i- Z7 t3 r7 \% _增加背压可增加螺杆对熔融树脂所做的功、消除未熔的塑料颗粒、增加料管内原料密度及其均匀程度、减少射出收压和翘曲等问题。 ) K- ?' q& e0 O5 ?背压被运用来提高料管温度，其效果最为显著。 背压过大，对热敏性较高的塑料易分解；对低黏度的塑料可能会产生'流鼻'现象。 背压太小，射出的成品可能会有气泡。 ' Z5 G7 `# b; U7 x5 l- f . i! P9 d( ?/ |/ r' K. }螺杆转速 螺杆的转动速度直接影响塑料在螺旋槽内的切变。 小型螺杆槽深较浅，吸收热源快速，足够促使塑料在压缩段时软化，螺杆与料管璧间的磨擦热能较低，适宜高速旋转，增加塑化能力。 6 F8 F* ]6 |5 \1 e6 _大型螺杆则不易快速旋转，以免塑化不均及造成过度摩擦热。 对热敏性较高的塑料，射胶螺丝转速过大的话，塑料便会很容易被分解。   p. T3 f+ Q- h8 P& z! m通常各尺寸之螺杆有一定之转速范围，一般转速100～150 rpm太低，则无法熔化塑料；太高，则将塑料烧焦。 目前最大表面速度1m/sec为限，对剪切敏感材料，低于0.5m/秒。 " o' K0 V7 \% y, \( q) L2 N& ` . P2 t" ?) f) u3 u电热温度设定 - _$ Q4 M' S' l1 N/ T使滞留于料管及螺杆内之冷硬树脂熔融以利螺杆之转动，提供树脂获得熔融所需的一部份热量。 : ?2 j, |$ L$ i- V; R4 p) r设定比熔胶温度低5～10℃(部份由摩擦热能提供) " d0 X- O) D0 }7 O8 N, ~8 x喷嘴温度的调整也可用来控制流涕、凝固(塞头)、牵丝等问题。 ( s5 Q: Y# T- d5 D 注一：以上均是以不添加玻璃纤维的非强化塑料为标准。 注二：管内之熔胶温度通常高于管外控制的温度，从喷嘴出料温示之。 射胶螺杆之功能： 加料、输送、压缩、熔化、排气、均化 # w$ M- h, ?4 ^, R6 P: M螺杆之重要几何尺寸： 4 h1 E' Q* l4 @( A- M3 t螺杆直径、进料段、压缩段、计量段、进料牙深、计量牙深 螺杆重要几何尺寸的介绍： 螺杆直径（D)与所要求之射出容积相关 # T! t! n3 R# G' g) L5 R射出容积 = 1/4π×D2×（射出行程）×0.85 一般而言，D2与最高射出压力成反比 D愈大，押出率愈大；Q ＝1.29D2HmNr×60/1000(kg/Hr)　 0 Q7 V2 o. [) e/ ?- W . \6 V: A2 R* ~& @5 z入料段 - N8 v3 v( `/ X$ }) i" n负责塑料的输送、推挤与预热 应保证入料段结束时开始熔融，预热到熔点。 固态比热↑、熔点↑、潜热↑，加热到熔点需热多，入料段应长固态热传导系数↓，传热慢、塑料中心温升慢，入料段应长预热↑，入料段可短。 6 i5 I2 b7 l9 \- ^结晶性料最长（如：POM、PA）；非晶性料次之（如：PS、PU）；热敏性最短（如：PVC）。 压缩段 . A8 L! H. X9 ~+ [4 z. |3 g" l$ N6 s负责塑料的混炼、压缩与加压排气，通过这一段的原料应该已经几乎全部熔解，但是不一定会均匀混合。 ' e* ~. Q) n, a' u在此区域，塑料逐渐熔融，螺槽体积必须相应下降，否则料压不实、传热慢、排气不良。 : @) J1 S2 d% o& e2 ]# T+ |0 m2 N对非晶性塑料，压缩段应长一些，否则若螺槽体积下降快，料体积未减少，会产生堵塞。 结晶型塑料实际上非全部结晶（如 PE：40～90％结晶度，LDPE： 65％结晶度），因此目前压缩段有加长的趋势。 一般占25％螺杆工作长度。 尼龙(结晶性料)2~3圈，约占15％螺杆的工作长度。 高黏度、耐火性、低传导性、高添加物，占40％~50％螺杆的工作长度。   O, Y) V, @' XPVC可利用占100％螺杆的工作长度，以避免激烈的剪切热。　 ' N5 ]- _9 R* X3 T1 h. C- I 8 {- x8 x% l/ |0 |) y7 j& q0 b计量段 2 T1 A' |2 x7 ~) O理论上到计量段之开始点，料应全部熔融，但至少要计量段 = 4D，以确保温度均匀、混炼均匀。 * @1 o% l: M+ v8 B7 ~4 |+ M计量段长，则混炼效果佳；计量段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。 一般占20~25％螺杆工作长度。 ; p- y6 V) G! i& @+ XPVC热敏性，不宜停留过长，以免热分解(可不要计量段)。　   ?4 f: @9 e& N进料牙深、计量牙深 & r" X9 c% S# b/ ^4 @+ J2 ~. [进料牙深愈深，在进料区之输送量愈大，但需考虑螺杆强度。 ' I) e8 b4 K3 w; `& r计量牙深愈浅，塑化之发热、混合性能指数愈高，但需防范塑料烧焦，(计量牙深太浅，则剪切热↑，自生热↑，温升太高，尤其不利于热敏性塑料。) 　　　　　　　　　　　　　　 : S  @4 g/ U& a% _) c  ~计量牙深＝ KD ＝ (0.03～0.07)D　　 D ↑，K 选小； D↓，细长比 ↑，热稳定性差之塑料，K 选大。

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