螺杆的功能及选型

《螺杆的功能及选型》由会员分享，可在线阅读，更多相关《螺杆的功能及选型（7页珍藏版）》请在金锄头文库上搜索。

1、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

2、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。2，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。3，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

3、，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。4, 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

4、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。5，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 铬钼铝），镀铬钢（ 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

5、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

6、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）ABS80-110100-130120-150180以上聚甲醛-POM85-100100-120120-150180以上聚乙烯-PE70-100100-120120-150180以上聚酰胺-PA90-110110-140140150以上弹性体-100-120120-150150聚碳酸酯-pc100-120120-150150180以上聚苯乙烯-PS80-100100-120120-150180以上有机

7、玻璃-PMMA100-120120-150150180以上硬聚氯乙烯-PVC100-140140-175175-230热固性塑料80-100100-120120-150一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（PC）等，形状一般但有一定的精度要求的制品，注射压力选100-140MPa；加工 高粘度工程塑料如聚砜（PSU）、聚苯醚（PPO）之类之类等，薄壁长流程，厚度不均 和精度要求严格的制品，注射压力大约在140-170MPa;加工优质精密微型制品时，注 射压力可用到

8、230-250 MPa甚至更高。五，注塑工艺： 这里指的注塑工艺是料筒的温度控制及螺杆转速与背压的控制。 跟据不同的原料，不同的用料量，温度设定会有所不同。一般操作者会忽略用料 量的不同。因为用料量不同，原料在料筒的停留时间会不同，受热的情况也不同， 所以温度设定要考虑用料量及停留时间。螺杆转速与储料时间，周期时间及摩擦力有关，一般较理想是储料时间占冷却 时间的 90%。储料时间太长会延长周期，太短则浪费能源及影响质量。背压大小与原料的融溶与混练有关，太小可能储料量不稳定，混练不好，融溶 不均匀，排气不好等。太大可能产生原料过热，储料时间变长，甚至扭力不够。六，螺杆保养： 理论上任何机构在使用

9、过程当中，都是需要保养的，螺杆也不例外。 很多人没有保养螺杆的习惯，这是不太正确的。螺杆在使用一段时间后，在螺杆的表面，会堆上一层杂质，在生产过程中， 这些杂质偶而会被带走，混在注塑原料当中，而使产品上有杂质（黑点） 如果情况严重，就必需将螺杆拆下做抛光保养，以确保产品良好。尤其是 透明制品。螺杆质量较好的，可能需要保养的周期就可越长。七，海天的螺杆配置：（公司会跟据实际情况做更动）1，标准螺杆：60W 470W ：氮化双棱螺杆530W 2400WA ：镀铬变距螺杆2400WB 以上 ：氮化单棱螺杆A：氮化双棱螺杆:结构:螺杆计量段有双螺棱 特点:通用性强,比原单混炼螺杆下料速度快 缺点:大型

10、机一般不配双棱螺杆（塑化质量差点），混色能力一般 适用范围: ABS、 PS、 HDPE、 LDPE、 POM、 AS、 PP、 PBT 等热塑性塑料B：镀铬变距螺杆结构:结构比较复杂,有两条螺棱，副螺槽有浅变深再变浅 特点:下料速度快。缺点:适用范围范围较小，WHTF470W机型不能配，混色能力一般 适用范围：非常适合PP, PE，对ABS实际使用过程中有温冲现象C：氮化单棱螺杆（同H型）D： H型单螺纹螺杆（无混练）H型螺杆:标准三段式螺杆设计，进料口螺槽深，吃料较快，压缩比也较大（约2.5）, 但混色效果欠佳。AH型螺杆：标准三段式螺杆设计，在H型螺杆基础上作了修正，进料口螺槽型浅，压

11、缩比大约2.35。镀铬的AH螺杆，常用软质PVC材质。E：高混练螺杆双混炼螺杆:结构: 螺杆头部有两个菠萝头特点: 混色能力强，能满足决大多数混色要求缺点: 下料速度一般适用范围：ABS、PS、HDPE、LDPE、POM、PP等热塑性塑料。Z型螺杆结构：在变距螺杆基础上计量段有 Z 型混炼段（如下图）适用范围：原料ABS，PP等混色要求高。主要使用在珠光粉制品，不能生产透明制品。 混色要求：非常高说明：1,生产ABS时与变距螺杆相同有时会有温冲现象，（正在研究改善）2， Z 型螺杆不能做成双金属，镀铬。3，海天Z型螺杆范围HTF530WHTF2400WA镜片型螺杆结构：计量段有屏障及销钉混炼结

12、构（如下图） 适用范围： PMMA 混色要求：高 说明：1，专用生产有色镜片螺杆。2 ，目前海天只有 HTF120W ， HTF160W 有配。标准螺杆适用范围： 原料: ABS,PE,PP,PS,POM,AS,PBT 等普通塑料 填充物: 如果有玻纤 ,则需采用双金属 如果有阻燃,则需采用镀铬 混色要求 : 色母 , 色粉说明: 1，镀铬螺杆不易生产含有玻纤制品,因为镀铬不耐磨 2，氮化螺杆不易生产有阻燃剂制品,因为氮化螺杆不耐腐3, 客户使用流动指数低的PS（多用于食品级制品），如奇美PG-383M,则 需采用镀铬螺杆, 因为氮化新螺杆容易粘料而从制品发黄4, 分离型及变距螺杆不易生产 P

13、C,PC+ABS5, 标准螺杆不易生产珠光粉制品,因为混色要求达不到 2,专用螺杆：A：PA 螺杆 （单螺纹,突变型） 原料: 纯 PA, PA+GF 混色要求 : 无 说明 :1. PA 螺杆采用双金属2. 为了提高塑化能力，则有PA+GF专用螺杆3. 不适合生产其他塑料4. 小机采用A,B型,HTF650以上大机长径比20-22，长径比不易过长（标配缩短） 5，电热功率加大。B：PMMA 螺杆（针对厚壁制品，计量段有屏障混炼结构） 原料 PMMA 说明 :1. 生产厚壁化妆品专用螺杆2. 采用不锈钢材料，也可采用电镀3. 不易生产其他塑料4. 海天PMMA厚壁螺杆目前到HTF380W为止，

14、且一般为A，B型。C：PET 螺杆（计量段双螺棱，25：1） 原料:PET,可生产PP 混色要求:无 说明 :1，镀铬螺杆,长径比 25:1,制品重量小于 80%注射量,这样制品质量可以保正 2，PET 瓶胚制品专用,无混色功能3，不易生产热敏性塑料与高粘度塑料,如 ABS,PC4, 海天PET机范围为HTF60WHTF600WD：PC 螺杆（单螺纹渐变型） 适用原料:PC,PC+ABS,PS,AS,PMMA,ABS,PA+GF软 PVC 填充物: 如果有玻纤,则需采用双金属如果有阻燃,则需采用镀铬 混色要求:无 说明 :1. 适合生产高粘度PC （MFIvlO）,如果生产中低粘度PC （MF

15、I10）则建议生产H型 电镀螺杆2. 经常有客户要求即生产PC,又生产PA,这时的PA必须含有玻纤，不能是纯PA,采用双 金属PC螺杆,不过生产透明PC时易出黑点3. 不能生产PMMA化妆品厚壁制品4. 小机采用A,B 型,HTF650以上大机长径比20-22,长径比不易过长 海天HTF60W-HTF1400W均可配PC螺杆，一般为A, B型。4,海天三HTF700W机型PC螺杆均比标准螺杆短即机身减短，因为PC粘度高且 热敏性，长径比不易过长。E：PVC 螺杆（硬质 PVC）结构：整体式无螺杆头（如下图）适用范围：硬PVC塑料，也可用来成型PC, AS, PMMA等高粘度塑料，但不能成型PP、 PE 等低粘度塑料。填充物（剂）：稳定剂、润滑剂、氧化剂、碳酸钙等或与其它树脂进行共混改性。 说明：1. 硬PVC可分为UPVC, CPVC等。CPVC粘度比UPVC大，且腐蚀性也比UPVC大。2. 海天 PVC 机油