螺桿的基本參數(shù)

 一般螺桿分為三段即加料段，壓縮段，均化段：

加料段：

底經(jīng)較小，主要作用是輸送原料給后段，因此主要是輸送能力問題，參數(shù)（L1，h1），h1=（0．12－0．14）D。

壓縮段：

底經(jīng)變化，主要作用是壓實(shí)、熔融物料，建立壓力。參數(shù)壓縮比ε=h1／h3及L2。準(zhǔn)確應(yīng)以漸變度A=（h1－h3）／L2。

均化段（計(jì)量段）：

將壓縮段已熔物料定量定溫地?cái)D到螺桿最前端、參數(shù)（L3，h3），h3=（0．05－0．07）D。

對(duì)整條螺桿而言，參數(shù)L／D－長(zhǎng)徑比

L／D利弊：L／D與轉(zhuǎn)速n，是螺桿塑化能力及效果的重要因素，L／D大則物料在機(jī)筒里停留時(shí)間長(zhǎng)，有利于塑化，同時(shí)壓力流、漏流減少，提高了塑化能力，同時(shí)對(duì)溫度分布要求較高的物料有利，但大之后，對(duì)制造裝配使用上又有負(fù)面影響，一般L／D為（18～20），但目前有加大的趨勢(shì)。

其它螺距S，螺旋升角φ=πDtgφ，一般D=S，則φ=17°40′。

φ對(duì)塑化能力有影響，一般來(lái)說φ大一些則輸送速度快一些，因此，物料形狀不同，其φ也有變化。粉料可取φ=25°左右，圓柱料φ=17°左右，方塊料φ=15°左右，但φ的不同，對(duì)加工而言，也比較困難，所以一般φ取17°40′。

棱寬e，對(duì)粘度小的物料而言，e盡量取大一些，太小易漏流，但太大會(huì)增加動(dòng)力消耗，易過熱，e=（0.08～0.12）D。

總而言之，在目前情況下，因缺乏必要的試驗(yàn)手段，對(duì)螺桿的設(shè)計(jì)并沒有完整的設(shè)計(jì)手段。大部分都要根據(jù)不同的物料性質(zhì)，憑經(jīng)驗(yàn)制訂參數(shù)以滿足不同的需要，各廠大致都一樣。

下面就幾種專用螺桿的設(shè)計(jì)結(jié)合其物料特性作簡(jiǎn)單介紹：

PC料（聚碳酸酯）

特點(diǎn)：

①非結(jié)晶性塑料，無(wú)明顯熔點(diǎn)，玻璃化溫度140°～150℃，熔融溫度215℃～225℃，成型溫度250℃～320℃。

②粘度大，對(duì)溫度較敏感，在正常加工溫度范圍內(nèi)熱穩(wěn)定性較好，300℃長(zhǎng)時(shí)停留基本不分解，超過340℃開始分解，粘度受剪切速率影響較小。

③吸水性強(qiáng)

參數(shù)選定：

a．L／D針對(duì)其熱穩(wěn)定性好，粘度大的特性，為提高塑化效果盡量選取大的長(zhǎng)徑比，本廠取26。

由于其融熔溫度范圍較寬，壓縮可較長(zhǎng)，故采用漸變型螺桿。L1=30％全長(zhǎng)，L2=46％全長(zhǎng)。

b．壓縮比ε由漸變度A需與熔融速率相適應(yīng)，但目前融熔速率還無(wú)法計(jì)算得出，根據(jù)PC從225℃融化至320℃之間可加工的特性，其漸變度A值可相對(duì)取中等偏上的值,在L2較大的情況下，普通漸變型螺桿ε=2～3，本廠取2．6。

c．因其粘度高，吸水性強(qiáng)，故在均化段之前，壓縮段之后于螺桿上加混煉結(jié)構(gòu)，以加強(qiáng)固體床解體，同時(shí)，可使其中夾帶的水份變成氣體逸出。

d．其它參數(shù)如e，s，φ以及與機(jī)筒的間隙都可與其它普通螺桿相同。

二．PMMA（有機(jī)玻璃）

特點(diǎn):

①玻璃化溫度105℃，熔融溫度大于160℃，分解溫度270℃，成型溫度范圍很寬。

②粘度大，流動(dòng)性差，熱穩(wěn)定性較好。

③吸水性較強(qiáng)。

參數(shù)選擇

a．L／D選取長(zhǎng)徑比為20～22的漸變型螺桿，視其制品成型的精度要求一般L1=40％， L2=40％。

b．壓縮比ε ，一般選取2．3～2．6。

c．針對(duì)其有一定親水性，故在螺桿的前端采用混煉環(huán)結(jié)構(gòu)。

d．其它參數(shù)一般可按通用螺桿設(shè)計(jì)，與機(jī)筒間隙不可太小。

三．PA（尼龍）

特性：

①結(jié)晶性塑料，種類較多，種類不一樣，其熔點(diǎn)也不一樣，且熔點(diǎn)范圍窄，一般所用PA66其熔點(diǎn)為260℃～265℃。

②粘度低，流動(dòng)性好，有比較明顯的熔點(diǎn)，熱穩(wěn)定性差。

③吸水性一般。

參數(shù)選擇

a．L／D選取長(zhǎng)徑比18～20的突變型螺桿。

b．壓縮比，一般選取3～3．5，其中防止過熱分解h3=0．07～0．08D。

c．因其粘度低，故止逆環(huán)處與機(jī)筒間隙應(yīng)盡量小，約0．05，螺桿與機(jī)筒間隙約0．08，如有需要，視其材料，前端可配止逆環(huán)，射嘴處應(yīng)自鎖。

d．其它參數(shù)、可按通用螺桿設(shè)計(jì)。

四．PET（聚酯）

特性：

①熔點(diǎn)250℃～260℃，吹塑級(jí)PET則成型溫度較廣一點(diǎn)，大約255℃～290℃。

②吹塑級(jí)PET粘度較高，溫度對(duì)粘度影響大，熱穩(wěn)定性差。

參數(shù)選擇

①L／D一般取20，三段分布L1=50％－55％，L2=20％。

②采用低剪切、低壓縮比的螺桿，壓縮比ε ，一般取1．8～2，同時(shí)剪切過熱導(dǎo)致變色或不透明h3=0．09D。

③螺桿前端不設(shè)混煉環(huán)，以防過熱，藏料。

④因這種材料對(duì)溫度較敏感，而一般廠家多用回收料，為提高產(chǎn)量，我廠采用的是低剪切螺桿，所以可適當(dāng)提高馬達(dá)轉(zhuǎn)速，以達(dá)到目的。同時(shí)在使用回收料方面（大部分為片料），本廠根據(jù)實(shí)際情況，為加大加料段的輸送能力，也采取了加大落料口徑在機(jī)筒里開槽等方式，取得了比較好的效果。

五．PVC（聚氯乙烯）

熱敏性物料，一般分為硬質(zhì)和軟質(zhì)，其區(qū)別在于原料中加入增塑劑的多少，少于10％的為硬質(zhì)，多于30％為軟質(zhì)。

特點(diǎn)：

①無(wú)明顯熔點(diǎn)，60℃變軟，100℃～150℃粘彈態(tài)，140℃時(shí)熔融，同時(shí)分解，170℃分解迅速，軟化點(diǎn)接近于分解點(diǎn)，分解釋放于HC1氣體。

②熱穩(wěn)定性差，溫度、時(shí)間都會(huì)導(dǎo)致分解，流動(dòng)性差。

設(shè)計(jì)原則

a．溫度控制嚴(yán)格，螺桿設(shè)計(jì)盡量要低剪切，防止過熱。

b．螺桿、機(jī)筒要防腐蝕。

c．注塑工藝需嚴(yán)格控制。

一般講，螺桿參數(shù)為L／D=16～20，h3=0．07D，ε =1．6～2 ，L1=40％，L2=40％。

為防止藏料，無(wú)止逆環(huán)，頭部錐度20°～30°，對(duì)軟膠較適應(yīng)，如制品要求較高，可采用無(wú)計(jì)量段，分離型螺桿，此種螺桿對(duì)硬質(zhì)PVC較適合，而且為配合溫控，加料段螺桿內(nèi)部加冷卻水或油孔，機(jī)筒外加冷水或油槽，溫度控制精度±2℃左右。

PC料的注塑工藝及螺桿的選擇
    PC性能優(yōu)異，透明度較高，沖擊韌性好，耐蠕變，使用溫度范圍寬，PC的工藝特性是：熔融粘度對(duì)剪切率的敏感性小，而對(duì)溫度的敏感性大，無(wú)明顯熔點(diǎn)，熔融體粘度較高，高溫下樹脂易水解，制品易開裂。針對(duì)這些特性，我們特別要注意區(qū)別對(duì)待：要增加熔體的流動(dòng)性，不是用增大注射壓力而應(yīng)采用提高注射溫度的辦法來(lái)達(dá)到。要求模具的流道、澆口短而粗，以減少流體的壓力損失，同時(shí)要較高的注射壓力。樹脂在成型加工之前需進(jìn)行充分的干燥處理，使其含水量控制在0.02%以下，此外，在加工過程中對(duì)樹脂還應(yīng)采取保溫措施，以防重新吸濕。不僅需要合理的制品設(shè)計(jì)，還應(yīng)正確掌握成型工藝，如提高模具溫度，對(duì)制品進(jìn)行后處理等可以減少或消除內(nèi)應(yīng)力。視產(chǎn)品的不同狀況及時(shí)調(diào)正工藝參數(shù)。

下面談?wù)劤尚凸に?span>

1、注射溫度    必須綜合制品的形狀、尺寸，模具結(jié)構(gòu)。制品性能、要求等各方面的情況加以考慮后才能作出。一般在成型中選用溫度在270     ~320℃之間，過高的料溫如超過340℃時(shí)，PC將會(huì)出現(xiàn)分解，制品顏色變深，表面出現(xiàn)銀絲、暗條、黑點(diǎn)、氣泡等缺陷，同時(shí)物理機(jī)械性能也顯著下降。

2、注射壓力   對(duì)PC制品的物理機(jī)械性能，內(nèi)應(yīng)力、成型收縮率等有一定的影響對(duì)制品的外觀及脫模性有較大的影響，過低或過高的注射壓力都會(huì)使制品出現(xiàn)某些缺陷，一般注射壓力控制在80——120MPa之間，對(duì)薄壁，長(zhǎng)流程，形狀復(fù)雜，澆口較小的制品，為克服熔體流動(dòng)的阻力，以便及時(shí)充滿模腔，才選用較高的注射壓力（120——145MPa）。從而獲得完整而表面光滑的制品。

3、保壓壓力及保壓時(shí)間   保壓壓力的大小及保壓時(shí)間的長(zhǎng)短對(duì)PC制品的內(nèi)應(yīng)力有較大的影響，保壓壓力過小，補(bǔ)縮作用小易出現(xiàn)真空泡或表面出現(xiàn)縮凹，保壓壓力過大，澆口周圍易產(chǎn)生較大的內(nèi)應(yīng)力，在實(shí)際加工中，常以高料溫，低保壓的辦法來(lái)解決。保壓時(shí)間的選擇應(yīng)視制品的厚薄，澆口大小，模溫等情況而定，一般小而薄制品不需很長(zhǎng)的保壓時(shí)間，相反，大而厚的制品保壓時(shí)間應(yīng)較長(zhǎng)。保壓時(shí)間的長(zhǎng)短可通過澆口封口時(shí)間的試驗(yàn)予以確定。

 4、注射速度   對(duì)PC制品的性能無(wú)十分明顯的影響，除了薄壁，小澆口，深孔，長(zhǎng)流程制品外，一般采用中速或慢速加工，最好是多級(jí)注射，一般采用慢—快—慢的多級(jí)注射方式。

5、模具溫度   一般控制在80——100℃就可以，對(duì)形狀復(fù)雜，較薄，要求較高的制品，也可提高到100——120℃，但不能超過模具熱變形溫度。

6、螺桿轉(zhuǎn)速與背壓   由于PC熔體粘度較大，從有利塑化，有利排氣，有利塑機(jī)的維護(hù)保養(yǎng)，防止螺桿負(fù)荷過大，對(duì)螺桿的轉(zhuǎn)速要求不可太高，一般控制在30——60r/min為宜，而背壓控制在注射壓力的10——15%之間為宜。

7、PC在注塑過程中要嚴(yán)格控制脫模劑的使用，同時(shí)再生料的使用不能超過三次，使用量應(yīng)為20%左右。

對(duì)生產(chǎn)PC制品的塑機(jī)要求：要求制品的最大注射量（包括流道、澆口等）應(yīng)不大于公稱注射量的70——80%，螺桿選用單頭螺紋等螺距，帶有止回環(huán)的漸變壓縮型螺桿，螺桿的長(zhǎng)徑比L/D為15——20，幾何壓縮比C/R