注塑机配件螺杆料筒(螺杆对注塑机螺杆设计方案)

螺杆功能介绍

螺杆是注塑机塑化部件中的重要零件。从塑料进入熔胶筒塑化过程来看，经过了固体加料和输送、压实和熔融、排气、进一步塑化和均匀化并计量过程， 因此通常将螺杆设计成加料段、压缩段、均化段等三段。

螺杆尺寸介绍

螺杆直径（D）与所要求之射出容积相关射出容积 = 1/4π×D2×（射出行程）×0.85

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)

入料段

负责塑料的输送、推挤与预热

应保证入料段结束时开始熔融，预热到熔点。

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。

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）。

压缩段

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。

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。

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。

尼龙(结晶性料)2~3圈，约占15％螺杆的工作长度。　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。

计量段

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。

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。

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)。

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

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。

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：

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

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。

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。

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。

低压缩比适于易熔塑料，特别具高熔化黏度性，热敏性塑料。

背压

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。

背压被运用来提高料管温度，其效果最为显著。

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。

背压太小，射出的成品可能会有气泡。

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。

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。

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。

电热温度设定

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)

喷嘴温度的调整也可用来控制流涕、凝固(塞头)、牵丝等问题。

结晶性塑料一般温度控制：

螺杆对塑机注射螺杆的设计思路

以理论为指导，实践经验为依据，把理论与实践结合起来，敢于创新。螺杆设计的标准是：塑化能否均一，计量是否达到要求，其次是塑化能力的要求。能够塑化出达到质量要求且成型达标的质量制品，那么螺杆的设计就是成功的。设计一根注塑机注射螺杆，首先要了解所加工对象的性能及制品所要达到的质量，以及塑料注塑机注射螺杆哪些参数与所要加工物料的性能相关，如物料对剪切、温度的敏感性，根据不同特性的工程塑料，设计制造专用的特殊螺杆和料筒。