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
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; p) o) S. H, A% R% m+ h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。 细长比 - u; \* h; Z9 @1 A# P1 K5 S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。 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。 : ]2 U  q3 c2 h" B: Y6 L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： 2 [* R$ w% L* z0 b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 / M; C3 I; \- v* |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。 % u$ z2 k7 T9 i- R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。   c/ a+ Y1 M4 Y* H' a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。 3 C$ y: G) Z" P- c  }; T低压缩比适于易熔塑料，特别具高熔化黏度性，热敏性塑料。 3 m& q8 A6 I+ c9 J5 f  _6 u * ~: B+ `+ O: f4 E& E背压 # R( M" F# i, z. @# }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。 " j  g8 U2 f+ r背压被运用来提高料管温度，其效果最为显著。 & `) d( S, R5 E# s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。   f' S' K5 e8 h6 ?$ [, n' ?) \背压太小，射出的成品可能会有气泡。 $ E" P& k0 a; |& {& [ 3 n' Z# ?( a9 L' o, c. W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。 $ I  H0 i/ O% o  c: E. i4 Y" ~7 j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。 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。   g$ p8 o, S# P, Q$ g4 S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。 - T* _4 a/ v4 M7 j+ V  Z& D2 h4 w! d1 ]电热温度设定 / p0 `; K$ F3 n' |5 \1 d% e; z; 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。 设定比熔胶温度低5～10℃(部份由摩擦热能提供) 4 y9 e; Z1 I" I# }9 U+ S喷嘴温度的调整也可用来控制流涕、凝固(塞头)、牵丝等问题。 5 g7 J8 ^! R7 I( V 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。 5 T- h6 |8 F0 N射胶螺杆之功能： 加料、输送、压缩、熔化、排气、均化 螺杆之重要几何尺寸： ! s  \& \2 X6 I4 n2 u; B螺杆直径、进料段、压缩段、计量段、进料牙深、计量牙深 5 Z4 Q: o. w( Y5 A0 H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 7 h& u9 C; r) u, t5 ~射出容积 = 1/4π×D2×（射出行程）×0.85 ' A: x6 F; g: I" x  Y7 p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)　 & f: y! W4 o1 E4 h & r1 v2 \0 S( B- m* q入料段 负责塑料的输送、推挤与预热 ' f0 g; I) m& G7 F3 S" [应保证入料段结束时开始熔融，预热到熔点。 6 F! T7 p4 }6 X- v. b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。 / a+ i, Z. H& v- A3 [+ g/ i: r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）。 " Y# l9 N1 e! [1 F 压缩段 0 S- [! b3 _) p1 d- F" L0 M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。 5 p9 a2 y3 l; X( r" a9 J0 K& k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。 ; V9 [) E, J/ G' N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。 3 k7 e1 M4 \# P2 P" D1 g: c0 b2 t尼龙(结晶性料)2~3圈，约占15％螺杆的工作长度。 7 G  }  J# v' a0 X8 q& R0 r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。　 4 O0 _( o) `0 @  }6 [. L 计量段 8 A0 _$ o) j( y% w, x3 ]/ i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 K3 O; K" H$ K! U/ f4 N3 o+ F) U0 R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。 0 V. y! X* l1 F# C9 C+ X2 g) }1 Z一般占20~25％螺杆工作长度。 PVC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。 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。) 　　　　　　　　　　　　　　 * J2 }; S  C! d. h) P# B* u3 h" G5 v: K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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