螺杆的功能及选型.docx

螺杆的功能及选型 螺杆是塑化装置的重要组件，配合料筒，加热装置。注射机构，及旋转驱动机构，组合而成一个完整的注塑单元。 螺杆的主要功能是负责对塑料的输送，融化及混练。 输送的关键是速度的快慢，及平稳有序（速度稳定），无滞留状况。 融化的关键是均匀，不要部份过热，部份未完全融溶。 混练与融化有点类似，但更指的是混合能力，包括加色母，色粉，及其它添加物的混合均匀能力。 另外是配合材料特性上的个别设计，及排气能力，耐磨耗能力，耐腐蚀能力等。 螺杆的设计都是在以上的功能需求上做配合。 螺杆的适用关键： 一：螺杆设计：长径比，压缩比，压缩段长度比，槽深度，螺纹型式等。 1，长径比是指螺杆有效长度与直径的比值。代表塑料在螺杆里的热履历或滞留时间。长径比大，代表塑料在螺杆里的吸热过程长，反之则短。 需要长径比大的场合主要有出料量大，高混练，及低剪切力需求的材料（如PET）一般的热可塑性材料，长径比在18?26之间，较多在20左右。 热固性材料较短，一般在15以下，海天的在12倍左右。 压缩比是指进料段与计量段的螺槽深度比。压缩比越大，塑料受到的挤压力就越大，产生的剪切热也越大。对热敏性低的材料可帮助加热及混练，但热敏性高的材料会导致过热，甚至分解。 一般热塑性材料，压缩比在2?3之间较合适。 压缩段长度比是指压缩段的长度与螺杆有效长度的比值，这主要是与材料从固态变化到软粘态，再到粘流态的过程有关。也就是材料从固态变化到融溶状态的中间过程。这个过程跟据材料的特性会有所不同。一般来说，结晶性材料的变化较快，尤其是PA，所以尼龙要急变型螺杆（10%?15%）。 而非结晶性材料的变化较慢，例如PMMA，所以PMMA的压缩段要较长（可达50%）。而一般的通用型螺杆约20%?30%。 压缩段太短会使材料来不及转化，而形成堵塞，产生高压，导致过热烧焦。 太长会形成空洞，混入气体，导致射胶不稳，有气纹等。 槽深是指螺顶到螺底的高度。一般以进料段（hl）来定深度，而一般的进料段深度约为螺杆直径的12%?16%之间，计量段的深度是跟据进料段，以压缩比来定。槽深越大，出料量越大，但混练较不均匀，螺杆所需的扭力大，而且螺杆的强度变小等。 螺纹型式是指螺杆螺纹的设计，主要的功能是引导塑料的流动方向。有单螺纹，双螺纹，变距----等。跟据材料别，现今有各式各样的不同设计。 二：材料：关系到螺杆的磨耗，腐蚀，强度，耐用度等。 常用的钢材有氮化钢（38铭钼铝），镀格钢（SCM440），高碳钢（SKD全硬钢），不锈钢，双合金，粉末冶金钢等。 三，加工：尺寸要与设计一致，真直度，表面光洁度，热处理质量，镀层质量等。 尺寸在螺杆的每一个位置都是很重要的，外径大了，与料筒的间隙变小，引起摩擦力增加，排气不好。外径小了，与料筒的间隙变大，引起回流大，换料慢等。 真直度（弯曲）不良会引起局部摩擦增加，局部过热，加快磨损等。 表面光洁度不好会引起原料局部过热，有残料，产品产生气纹，黑纹，换料困难等。 四，直径：关系到注塑量的匹配是否合适（用料量）直径的概念有两种：一是同一台机器不同直径的螺杆，一是不同型号机器上的不同直径螺杆。 直径越大，注塑量越大，每模用料量比例就越小，注塑行程越小越不好控制。 原料在料筒里的停留时间越长，对热敏性高的原料不利。 直径小则预塑时间长，甚至会来不及融化等，但精度容易控制。 小型机一般的选用标准是每分钟的注射量相当于机器的最大注塑量。 在同一台机器上的不同直径螺杆，除了注塑重量不同外，还要考虑有注射压力不同，注射速率不同，长径比不同，所需的扭力不同等问题的综合考虑。 *根据常用塑料注射压力范围，选择螺杆直径常见塑料及注射压力范围（单位：mpa） 塑料 易流动的厚壁制品 中等流动一般制品 难流动，薄壁窄浇口 超薄制品 （壁厚0.8mm以下） ABS 80-110 100-130 120-150 180以上 聚甲醛-POM 85-100 100-120 120-150 180以上 聚乙烯-PE 70-100 100-120 120-150 180以上 聚酰胺-PA 90-110 110-140 140 150以上 弹性体- 100-120 120-150 150 聚碳酸酯-pc 100-120 120-150 150 180以上 聚苯乙烯-PS 80-100 100-120 120-150 180以上 有机玻璃-PMMA 100-120 120-150 150 180以上 硬聚氯乙烯-PVC 100-140 140-175 175-230 热固性塑料 80-100 100-120 120-150 一般加工精度低流动性好的低密度如聚乙烯（PE）、聚酰胺（PA）之类的塑料，注射压力可选小于或等于70-80MPa；加工中等粘度的塑料如改性聚苯乙烯（PS），聚碳酸酯（