详解影响注塑机螺杆塑化能力的几个参数

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注塑机螺杆和塑化品质的关系

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： & o0 N  m) ]1 R% t4 j细长比、压缩比、背压、螺杆转速、电热温度设定。 : h/ k4 p$ ^% K: Y; n 细长比 细长比=螺杆工作长度/螺杆直径。 细长比大，则吃料易均匀，但容易过火。 % K5 B3 M0 U; ~  J$ h/ T- q% |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。 & v8 y: e$ y: s8 J3 x3 j以塑料特性考量，一般细长比如下: 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： 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 5 E/ w2 U$ Z# r( e9 t9 r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。 . N& [' ]- X6 j+ g- x! B/ Z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。 5 _  U9 R# d! e. D7 z7 G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。 ! H# D3 Z7 V( ?$ R1 x5 w9 W" [$ @ # A* I& ~" K  x2 w' G背压 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。 ) r* }" |% U0 q* Z. e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。 0 h4 o' }& N. |8 [& i 螺杆转速 * ?, @0 m' h+ v! R螺杆的转动速度直接影响塑料在螺旋槽内的切变。 , r3 m: i2 `. _1 B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。 & A; \9 ]/ u5 l4 w  y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。 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。 " J4 f. g" F8 A% O: G' F' d目前最大表面速度1m/sec为限，对剪切敏感材料，低于0.5m/秒。 & c4 `6 m9 J0 m8 t) x, @6 x) T8 |电热温度设定 8 k# V- Y, z- }" T& J9 {) f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。 1 S1 Q( I  ~! u& ~设定比熔胶温度低5～10℃(部份由摩擦热能提供) 喷嘴温度的调整也可用来控制流涕、凝固(塞头)、牵丝等问题。 / ~* O- M9 x8 r2 l1 i# 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   `  T; a; S% Q" G% H2 M螺杆之重要几何尺寸： 螺杆直径、进料段、压缩段、计量段、进料牙深、计量牙深 4 Q; x( Z  `0 u螺杆重要几何尺寸的介绍： , B# J; [7 W( m螺杆直径（D)与所要求之射出容积相关 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)　 4 N9 J' m; E5 Z  { 入料段 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。 2 W& b, H" j6 {8 j. [1 o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）。   m: l1 ]. o8 b; M / a! x5 E2 T' t3 Q, N+ g! b压缩段 " I% y: O) X& d7 b0 U+ W  O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。 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。 1 X5 i! v2 P/ {3 ?" e# y, d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。 2 z- s* j) t+ P1 X, v; [一般占25％螺杆工作长度。 / r2 h, ?8 L' s7 r1 ?4 q8 Q" o. [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。 PVC可利用占100％螺杆的工作长度，以避免激烈的剪切热。　 计量段 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。 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。 / f% Y1 @# x) U9 M+ ^* FPVC热敏性，不宜停留过长，以免热分解(可不要计量段)。　 进料牙深、计量牙深 进料牙深愈深，在进料区之输送量愈大，但需考虑螺杆强度。 % ~: O) v  W) o4 H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。) 　　　　　　　　　　　　　　 & O) J6 {; I' j( V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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