注塑螺杆的基本型式及主要参数

一、注塑螺杆的基本型式及主要参数
　　一般螺杆分为三段即加料段，压缩段，均化段。  
　　加料段——底经较小，主要作用是输送原料给后段，因此主要是输送能力问题，参数（L1，h1），h1=（0．12－0．14）D。  
　　压缩段——底经变化，主要作用是压实、熔融物料，建立压力。参数压缩比ε=h1／h3及L2。准确应以渐变度A=（h1－h3）／L2。  
　　均化段（计量段）——将压缩段已熔物料定量定温地挤到螺杆最前端、参数（L3，h3），h3=（0．05－0．07）D。
　　对整条螺杆而言，参数L／D－长径比L／D利弊：L／D与转速n，是螺杆塑化能力及效果的重要因素，L／D大则物料在机筒里停留时间长，有利于塑化，同时压力流、漏流减少，提高了塑化能力，同时对温度分布要求较高的物料有利，但大之后，对制造装配使用上又有负面影响，一般L／D为（18～20），但目前有加大的趋势。
　　其它螺距S，螺旋升角φ=πDtgφ，一般D=S，则φ=17°40′。
　　φ对塑化能力有影响，一般来说φ大一些则输送速度快一些，因此，物料形状不同，其φ也有变化。粉料可取φ=25°左右，圆柱料φ=17°左右，方块料φ=15°左右，但φ的不同，对加工而言，也比较困难，所以一般φ取17°40′。
　　棱宽e，对粘度小的物料而言，e尽量取大一些，太小易漏流，但太大会增加动力消耗，易过热，e=（0.08～0.12）D。
　　总而言之，在目前情况下，因缺乏必要的试验手段，对螺杆的设计并没有完整的设计手段。大部分都要根据不同的物料性质，凭经验制订参数以满足不同的需要，各厂大致都一样。
　　下面就几种专用螺杆的设计结合其物料特性作简单介绍：
　　1、PC料（聚碳酸酯）
　　特点：
　　①非结晶性塑料，无明显熔点，玻璃化温度140°～150℃，熔融温度215℃～225℃，成型温度250℃～320℃。  
　　②粘度大，对温度较敏感，在正常加工温度范围内热稳定性较好，300℃长时停留基本不分解，超过340℃开始分解，粘度受剪切速率影响较小。  
　　③吸水性强
　　参数选定：
　　a、L／D针对其热稳定性好，粘度大的特性，为提高塑化效果尽量选取大的长径比，本厂取26。  
　　由于其融熔温度范围较宽，压缩可较长，故采用渐变型螺杆。L1=30％全长，L2=46％全长。  
　　b、压缩比ε 由渐变度A需与熔融速率相适应，但目前融熔速率还无法计算得出，根据PC从225℃融化至320℃之间可加工的特性，其渐变度A值可相对取中等偏上的值,在L2较大的情况下，普通渐变型螺杆ε=2～3，本厂取2．6。
　c、因其粘度高，吸水性强，故在均化段之前，压缩段之后于螺杆上加混炼结构，以加强固体床解体，同时，可使其中夹带的水份变成气体逸出。  
　　d、其它参数如e，s，φ以及与机筒的间隙都可与其它普通螺杆相同。   
　　2、PMMA（有机玻璃）
　　特点：
　　①玻璃化温度105℃，熔融温度大于160℃，分解温度270℃，成型温度范围很宽。  
　　②粘度大，流动性差，热稳定性较好。  
　　③吸水性较强。
　　参数选择  
　　a、L／D选取长径比为20～22的渐变型螺杆，视其制品成型的精度要求一般L1=40％， L2=40％。  
　　b、压缩比ε ，一般选取2．3～2．6。  
　　c、针对其有一定亲水性，故在螺杆的前端采用混炼环结构。  
　　d、其它参数一般可按通用螺杆设计，与机筒间隙不可太小。
　　3、PA（尼龙）
　　特性：
　　①结晶性塑料，种类较多，种类不一样，其熔点也不一样，且熔点范围窄，一般所用PA66其熔点为260℃～265℃。  
　　②粘度低，流动性好，有比较明显的熔点，热稳定性差。  　　参数选择  
　　a、L／D选取长径比18～20的突变型螺杆。  
　　b、压缩比，一般选取3～3．5，其中防止过热分解h3=0．07～0．08D。  
　　c、因其粘度低，故止逆环处与机筒间隙应尽量小，约0．05，螺杆与机筒间隙约0．08，如有需要，视其材料，前端可配止逆环，射嘴处应自锁。  
　　d、其它参数、可按通用螺杆设计。  
　　③吸水性一般。
　　4、]PET（聚酯）
　　特性：
　　①熔点250℃～260℃，吹塑级PET则成型温度较广一点，大约255℃～290℃。  
　　②吹塑级PET粘度较高，温度对粘度影响大，热稳定性差。
　　参数选择  
　　①L／D一般取20，三段分布L1=50％－55％，L2=20％。  
　　②采用低剪切、低压缩比的螺杆，压缩比ε ，一般取1．8～2，同时剪切过热导致变色或不透明h3=0．09D。  
　　③螺杆前端不设混炼环，以防过热，藏料。  
　　④因这种材料对温度较敏感，而一般厂家多用回收料，为提高产量，我厂采用的是低剪切螺杆，所以可适当提高马达转速，以达到目的。同时在使用回收料方面（大部分为片料），本厂根据实际情况，为加大加料段的输送能力，也采取了加大落料口径在机筒里开槽等方式，取得了比较好的效果。