螺桿與注塑工藝

1、目錄目錄一、螺桿基本結(jié)構(gòu)一、螺桿基本結(jié)構(gòu)二、螺桿主要特別工程及其應用二、螺桿主要特別工程及其應用三、主要塑料及分類三、主要塑料及分類四、注塑缺陷及解決方法四、注塑缺陷及解決方法一、螺桿基本知識一、螺桿基本知識 1. 1.螺桿主要結(jié)構(gòu)螺桿主要結(jié)構(gòu)一、螺桿基本知識一、螺桿基本知識1. 1.螺桿主要結(jié)構(gòu)螺桿主要結(jié)構(gòu) 普通整套螺桿主要由普通整套螺桿主要由: : 螺桿、螺桿頭（過膠頭）、螺桿、螺桿頭（過膠頭）、過膠圈（止逆環(huán)）和過膠墊圈（止塑墊圈）組成過膠圈（止逆環(huán)）和過膠墊圈（止塑墊圈）組成一、螺桿基本知識一、螺桿基本知識2.2.注塑螺桿的基本型式及主要參數(shù)注塑螺桿的基本型式及主要參數(shù) 加料段加料段主

2、要作用是輸送原料給后段，因此主要是輸送能力問題主要作用是輸送原料給后段，因此主要是輸送能力問題 壓縮段壓縮段主要作用是壓實、熔融物料，建立壓力。主要作用是壓實、熔融物料，建立壓力。均化段（計量段）均化段（計量段）將壓縮段已熔物料定量定溫地擠到螺桿最前端、參將壓縮段已熔物料定量定溫地擠到螺桿最前端、參數(shù)數(shù)參數(shù)參數(shù)L LD D長徑比長徑比 L LD D利弊：利弊：L LD D與轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速n n，是螺桿塑化能力及效果的重要因素，是螺桿塑化能力及效果的重要因素，L LD D大則物料在機筒里停留時間長，有利于塑化，提高了塑化能力，對溫大則物料在機筒里停留時間長，有利于塑化，提高了塑化能力，對溫度分布要求

3、較高的物料有利，但大之后，對制造裝配使用上又有負面度分布要求較高的物料有利，但大之后，對制造裝配使用上又有負面影響，一般影響，一般L LD D為（為（18182020），是目前有加大的趨勢。），是目前有加大的趨勢。 一、螺桿基本知識一、螺桿基本知識2.2.注塑螺桿的基本型式及主要參數(shù)注塑螺桿的基本型式及主要參數(shù) 參數(shù)參數(shù)L LD D長徑比長徑比 L LD D利弊：利弊：L LD D與轉(zhuǎn)速與轉(zhuǎn)速n n，是螺桿塑化能力及效果的重要，是螺桿塑化能力及效果的重要因素，因素，L LD D大則物料在機筒里停留時間長，有利于塑化，大則物料在機筒里停留時間長，有利于塑化，提高了塑化能力，對溫度分布要求較高的物

4、料有利，但大提高了塑化能力，對溫度分布要求較高的物料有利，但大之后，對制造裝配使用上又有負面影響，一般之后，對制造裝配使用上又有負面影響，一般L LD D為為（18182020），是目前有加大的趨勢。），是目前有加大的趨勢。 一、螺桿基本知識一、螺桿基本知識2.2.注塑螺桿的基本型式及主要參數(shù)注塑螺桿的基本型式及主要參數(shù) 螺距螺距S S，一般，一般D=SD=S。 對塑化能力有影響，一般來說螺距大一些則輸送速度快對塑化能力有影響，一般來說螺距大一些則輸送速度快一些，因此，物料形狀不同，其螺距也有變化。一些，因此，物料形狀不同，其螺距也有變化。棱寬棱寬e e，對粘度小的物料而言，對粘度小的物料而言

5、，e e盡量取大一些，太小易漏流，盡量取大一些，太小易漏流，但太大會增加動力消耗，易過熱，但太大會增加動力消耗，易過熱，e=e=（0.080.080.120.12）D D。 一、螺桿基本知識一、螺桿基本知識2.2.注塑螺桿的基本型式及主要參數(shù)注塑螺桿的基本型式及主要參數(shù) 螺桿壓縮比是指螺桿的加料段一個螺槽的容積與均化段（計螺桿壓縮比是指螺桿的加料段一個螺槽的容積與均化段（計量段）一個螺槽容積的比值。其值為量段）一個螺槽容積的比值。其值為2424 一、螺桿基本知識一、螺桿基本知識 目前情況下，因缺乏必要的試驗手段，對螺桿的目前情況下，因缺乏必要的試驗手段，對螺桿的設計并沒有完整的設計手段。大部分

6、都要根據(jù)不設計并沒有完整的設計手段。大部分都要根據(jù)不同的物料性質(zhì)，憑經(jīng)驗制訂參數(shù)以滿足不同的需同的物料性質(zhì)，憑經(jīng)驗制訂參數(shù)以滿足不同的需要，各廠大致都一樣。要，各廠大致都一樣。 二、螺桿主要特別工程及其應用二、螺桿主要特別工程及其應用 雙金屬螺桿: 功用：為了提高螺桿的使用壽命和承載能力 原理：在螺桿表面上加嵌一層1.52MM厚的特種合金硼、鐵基鎳鉻合金.國外又稱Xaloy合金,它是一種新穎的耐磨損、耐腐蝕材料.它有二種形式即常用的堆焊和澆2鑄雙合金. 缺陷：價格較貴 一旦雙金層剝落加快腐蝕（產(chǎn)生電池效應）二、螺桿主要特別工程及其應用二、螺桿主要特別工程及其應用 鍍鉻螺桿： 功用：對加工有腐蝕

7、性的塑料(如CP、CA或材料中加阻燃劑)時對塑化組件有較強的腐蝕作用時進行防腐處理. 原理：在整個螺桿進行在原氮化處理后再進行鍍硬鉻處理. 進過這種處理的螺桿不但能提高抗腐蝕度,還能提高螺桿的硬度,最高硬度可大于HV900,并且耐磨性更好. 缺陷：價格較貴 一旦鍍鉻層剝落加快腐蝕（產(chǎn)生電池效應）二、螺桿主要特別工程及其應用二、螺桿主要特別工程及其應用 不銹鋼螺桿： 功用：對于腐蝕度特別強的材料(如UPVC)時進行防腐處理. 原理：在整個螺桿原材料使用不銹鋼材料9Cr18MoV（特殊不銹鋼）；. 缺陷：價格較貴 二、螺桿主要特別工程及其應用二、螺桿主要特別工程及其應用 混練螺桿: 功用：對于混練

8、或混色不好塑料產(chǎn)品, 原理：在螺桿頭部加裝混練頭.它有混練頭有二種形式.即梢釘式和波蘿式.對于混色效果不好的可使用梢釘式的混練頭.對混練效果不好的則使用波蘿式的. 缺陷：價格較貴 對于熱敏感材料,容易產(chǎn)生黑點 二、螺桿主要特別工程及其應用二、螺桿主要特別工程及其應用 特殊材料專用螺桿: 功用：當材料的性能比較特別（如PA、PVC、PET等）或塑化要求比較高的特殊制品時及特殊顆粒形狀塑料時，通用型螺桿可能就不能完全滿足要求，這時就要用專用螺桿去制作。 缺陷：價格較貴 加工時間較長.影響出機時間 生產(chǎn)較為狹隘 三、主要塑料及分類三、主要塑料及分類 一PC料（聚碳酸酯） 特點：非結(jié)晶性塑料，無明顯熔

9、點，玻璃化溫度140150，熔融溫度215225，成型溫度250320。 粘度大，對溫度較敏感，在正常加工溫度范圍內(nèi)熱穩(wěn)定性較好，300長時停留基本不分解，超過340開始分解，粘度受剪切速率影響較小。 吸水性強 參數(shù)選定： aLD針對其熱穩(wěn)定性好，粘度大的特性，為提高塑化效果盡量選取大的長徑比。 由于其融熔溫度范圍較寬，壓縮可較長三、主要塑料及分類三、主要塑料及分類 二PMMA（有機玻璃） 特點: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。 粘度大，流動性差，熱穩(wěn)定性較好。 吸水性較強。 參數(shù)選擇 aLD選取長徑比為2022的螺桿b壓縮比，一般選取2326。 c針對

10、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計，與機筒間隙不可太小。 三、主要塑料及分類三、主要塑料及分類 三PA（尼龍） 特性：結(jié)晶性塑料，種類較多，種類不一樣，其熔點也不一樣，且熔點范圍窄，一般所用PA66其熔點為260265。 粘度低，流動性好，有比較明顯的熔點，熱穩(wěn)定性差。 吸水性一般。 參數(shù)選擇 aLD選取長徑比1820的突變型螺桿。 b壓縮比，一般選取335c因其粘度低，故止逆環(huán)處與機筒間隙應盡量小，約005，螺桿與機筒間隙約008，如有需要，視其材料，前端可配止逆環(huán)，射嘴處應自鎖。 d其它參數(shù)、可按通用螺桿設計。 三、主要塑料及分類三、主要塑料及分

11、類 四PET（聚酯） 特性：熔點250260，吹塑級PET則成型溫度較廣一點，大約255290。 吹塑級PET粘度較高，溫度對粘度影響大，熱穩(wěn)定性差。參數(shù)選擇 LD一般取20，三段分布L1=5055，L2=20。 采用低剪切、低壓縮比的螺桿，螺桿前端不設混煉環(huán)，以防過熱，藏料。 因這種材料對溫度較敏感，而一般廠家多用回收料，為提高產(chǎn)量，一般采用的是低剪切螺桿，所以可適當提高馬達轉(zhuǎn)速，以達到目的。同時在使用回收料方面（大部分為片料），根據(jù)實際情況，為加大加料段的輸送能力，也采取了加大落料口徑在機筒里開槽等方式，取得了比較好的效果。 三、主要塑料及分類三、主要塑料及分類 五PVC（聚氯乙烯） 熱敏

12、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：無明顯熔點，60變軟，100150粘彈態(tài)，140時熔融，同時分解，170分解迅速，軟化點接近于分解點，分解釋放于HC1氣體。 熱穩(wěn)定性差，溫度、時間都會導致分解，流動性差。 設計原則a溫度控制嚴格，螺桿設計盡量要低剪切，防止過熱。 b螺桿、機筒要防腐蝕。 c注塑工藝需嚴格控制。 為防止藏料，無止逆環(huán)，頭部錐度2030，對軟膠較適應，如制品要求較高，可采用無計量段，分離型螺桿，此種螺桿對硬質(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，機筒外加冷水或油槽，溫度控制精度2左右。 三

13、、主要塑料及分類三、主要塑料及分類六UPVC（硬PVC ） UPVC的熔體粘度高，流動性差，即使提高注射壓力和熔體溫度，流動性的變化也不大。另外，樹脂的成型溫度與熱分解溫度很接近，能夠進行成型的溫度范圍很窄，是一種難于成型的材料。 1、回收料最多可用20%與新料混合，回收料的用量要看制品的最終用途而定。濫用回收料可使注塑失敗， 2、注塑機選用 UPVC由于熔體粘度大、易分解，分解產(chǎn)物對鐵有腐蝕作用，其注塑成型必須專用的塑化部件和溫控系統(tǒng)。必要時采用空氣冷卻 3、熔膠溫度由185-205不等。 4、注射速度射速要慢，否則過分剪切會使物料降質(zhì)，利用UPVC生產(chǎn)極度光滑的厚壁制品時，應采用多級注塑模

14、具填充速度。 5、螺桿轉(zhuǎn)速應配合模塑周期而定。螺桿面速度不應超過0.15-0.2m/s 6、背壓可達，越低越好，常見為5bar。 7、滯留時間在200的溫度下，機筒滯留時間最多不能超過5分鐘。當溫度為210，機筒滯留時間就不能超過3分鐘 四、注塑缺陷及解決方法四、注塑缺陷及解決方法1、 黑褐斑點。 描述：注塑件有正確的色調(diào)但偶爾可見斑點或條紋。 注塑機： A、上一次生產(chǎn)運行的降解塑料在炮螺桿、過膠圈內(nèi)固化。使用清洗混合物或高分子量亞加力料清洗射料裝置。 B、 塑料困于射料裝置的“死角”或不流動區(qū)，使它在高溫下停留時間過長。將炮筒和螺桿拆下來徹底清洗與熔化聚合物接觸的表面；檢查射嘴是否正確地位于

15、炮筒內(nèi)；用打開或直通類型的射嘴代替開閉型射嘴；檢查過膠頭是否破損。 C、 塑料進入模腔的速度太快引起過度剪切集合物。降低注塑速度。 D、 熔膠溫度過高。降低炮筒溫度；檢查冷卻體的流速對料斗閉鎖裝置是否足夠，如有需要則調(diào)整流速；減少周期時間以增加經(jīng)過射料裝置的塑料。 E、 使用不正確的螺桿表面速度和背壓，引起熔化塑料的過度剪切。使用最小的背壓和正確的螺桿表面速度 四、注塑缺陷及解決方法四、注塑缺陷及解決方法1、 黑褐斑點。 模具： A、 模具內(nèi)出現(xiàn)油跡和油。將模具，尤其是唧嘴拆下來并清理。 B、 澆口太少。增大澆口的尺寸。 C、 注塑件壁厚太薄，使塑料不能充分流過，而毫無降解檢查壁厚的正確性和一

16、致性。 D、 熱流道模具中產(chǎn)生雜質(zhì)將熱唧咀拆下清理 塑料： A、 PVC或其它的熱敏性塑料出現(xiàn)雜質(zhì)檢查雜質(zhì)的來源，尤其是用PVC制造，負責輸送塑料的管道部分。 B、 使用以前過 C、 分加熱的回用料將回用料的雜質(zhì)分隔后并嚴格檢查 D、 由于房間清潔和/或烘干不足而使塑料中混進了燃燒過的微粒清潔烘干部分或回用料 E、 塑料潤滑不足帶來差劣的塑流動特性增加一定份量的外部潤滑劑（例如增加0。05%到0。1%的硬脂酸鋅 四、注塑缺陷及解決方法四、注塑缺陷及解決方法2、 脆裂 描述：注塑件在頂出時斷裂，或在處理時容易斷掉或裂開。 注塑機 A、 熔膠溫度太低在射料缸上給后區(qū)和射咀增溫，降低螺桿速度或高速轉(zhuǎn)

17、以獲得正確的螺桿表面速度 B、 塑料在射料缸內(nèi)降解，引起塑料分子結(jié)構(gòu)的破裂在所有區(qū)城降射料缸溫度，降低壓背，使用排氣的射料缸保證排出孔正確運行且每個孔設定正確溫度。 C、 模具填充速度太慢增加注塑速度；在注塑機上保持穩(wěn)定的墊料。 模具： A、 模具表面太冷增加模具溫度；限制冷卻體流過模具的速度 B、 流道和澆口太小，在模具填充中產(chǎn)生過度的剪毀率使用全圓流道并增加流道和澆口的尺寸以便在模具填充階段提供可接受的剪切率 塑料： A、 注塑件的壓力沒有恰當?shù)尼尫懦鰜砘驔]有處理將注射器塑件退火，若是尼龍塑料產(chǎn)品，將其浸入溫水中 B、 注塑件并不充分適合特定的塑料若可能的話就重新設計產(chǎn)品以改善薄弱斷面 C

18、、 添加了過多的回用料減少回用料與新塑料混合的數(shù)量 D、 異類的塑料雜質(zhì)檢查塑料中的雜質(zhì)；徹底清潔射料缸；將料斗或料盛裝料機拆下并徹底清潔 E、 回用料的質(zhì)量可能較差他離回用料并仔細檢查雜質(zhì)的跡象；保證從回用料中把粉塵去掉；檢查是否嚴格執(zhí)行回用程序 四、注塑缺陷及解決方法四、注塑缺陷及解決方法3、氣泡（困氣） 描述：如果熔膠中含有氣體（揮發(fā)性物質(zhì)），那么保壓消失時在注塑件中也會含有氣泡。 注塑機： A、 因在射料缸中的空氣降低射料缸溫度特別是后區(qū)的；增高背壓；降低螺桿速度；B、 填充壓力不足夠增高注塑機壓力 C、 模具填充速度太快降低注塑速度 模具： A、 模具排氣不足在模具中插入排氣口或增加

19、現(xiàn)有排氣口的深度 B、 模具內(nèi)塑料流動不平均使空氣因在其中在模具上使用真空排氣方法；更改澆口的位置；增加流道直徑 塑料： A、 塑料進入曖空氣的工場時水份在冷塑料上凝結(jié)烘干塑料；在注塑前將聚合物入在工場至少六小時 四、注塑缺陷及解決方法四、注塑缺陷及解決方法4、燃燒痕 描述：變了色的塑料（從黃色到黑色），通常在流道尾部或空氣壓縮的地方出現(xiàn) 注塑機： A、 塑料太熱降低熔膠溫度 B、 模具填充速度太快降低注塑速度 C、 背壓太高降低背壓；檢查使用的螺桿表面速度是否正確 D、 熔融中揮發(fā)物過量確?？諝鉀]有和塑料一起帶入射料缸內(nèi)；檢查料斗里是否總是填滿料至一穩(wěn)定高度 E、 使用了過多的鎖模力輕微降低

20、鎖模力 F、 在先前的和產(chǎn)運作結(jié)束時使用錯誤的清機程序，即塑料留在射缸里“煮”采用嚴格清機程序 G、 塑料在射料缸內(nèi)滯留時間過長減少周期時間 模具： A、 模具排氣不足或被封閉檢查并清潔排氣口；在燃燒痕處加上排氣 B、 熔化的塑料包圍模具內(nèi)的空氣對至空氣陷在里面。陷住的空氣被壓縮并燃燒形成燃燒痕在模具上使用真空排氣；通過減少注塑件壁部或在注塑件上增加流動引道來改變模具填充方式 C、 澆口太小增加澆口的深度或?qū)挾?，或增加澆口區(qū)的面積 塑料： A、 未徹底烘干塑料，所以留下了微量的水分按正確程序烘干塑料；使用真空或帶干燥的烘干機 四、注塑缺陷及解決方法四、注塑缺陷及解決方法5、注塑件粘要模內(nèi) 描述

21、：注塑件在模具內(nèi)粘住，使注塑件的移出十分困難 注塑機： A、 模具內(nèi)塑料過分填塞降低注塑壓力；降低注塑量射料缸溫度太高 B、 注塑壓力維持的時間過長減少螺桿向前的時間 模具： A、 模具表面刮傷、多孔或擦傷除去污點并拋光模具的表面 B、 模具的出模角度不足使用每邊為0。5度的最小出模角（角度越大，頂出越容易、運作越快）C、 倒陷的設計不當保證倒陷沒有鋒角 D、 注塑件粘在高度拋光的模具表面使用排氣閥來去掉在把注塑件從高度拋光表面壓出時產(chǎn)生的真空；啤出空輔助頂出 E、 不適當?shù)捻敵鲈O備增加頂出桿的數(shù)目或換上不同的系統(tǒng) F、 塑料潤滑不足若允許就使用膠模劑；增加外部潤滑劑，如硬脂酸鋅 四、注塑缺陷

22、及解決方法四、注塑缺陷及解決方法6、 紋裂 描述：注塑件表面有細小的裂紋或裂縫，它們在透明注塑件上形成白色/銀色外表 注塑機： A、 注塑壓力太高降低注塑壓力；降低螺桿向前時間 B、 模具填充速度太慢增加注塑速度 C、 熔膠的不一致性（熔膠粘度的差異）增加熔膠溫度（增加射料缸后區(qū)的溫度）；增加總周期時間；增加背壓或多級背壓；將模具轉(zhuǎn)到有更大塑化能力的大型注射器塑機上 模具： A、 注塑件從模具內(nèi)頂出時受到高度的壓力使用額處的頂桿；保證頂出啟動后能統(tǒng)一而平衡地進行；若需要則增加頂桿的直徑；降低頂出的速度 B、 模具表面造成紋裂清洗并檢查引起紋裂的模具表面 C、 金屬鑲件過冷和油膩在它們插入模具內(nèi)

23、之前脫脂并頂熱 D、 油痕從擠壓機械傳到模具表面將頂出系統(tǒng)拆下并徹底清洗，檢查液壓頂出器上是否有任何泄漏 E、 模腔或模芯內(nèi)漏水在模腔、模芯或模板上檢查裂縫跡象；檢查因為劣質(zhì)的膠圈引起的任何漏水 F、 澆口尺寸太大使注塑件因過份填塞而過份受壓減少澆口深度四、注塑缺陷及解決方法四、注塑缺陷及解決方法7、 塑料的降解 描述：注塑件或注塑件的某些部份變了顏色：顏色通常在降解的地方變深，顏色從黃色經(jīng)桔黃色變到黑色 注塑機： A、 射擊料缸內(nèi)塑料過份加熱J降低熔膠溫度 B、 溫度控制器動作不正常檢查溫度控制器是否在控制射料缸正確區(qū)域；重新校正溫度控制器并檢查是否有粘連接觸等 C、 使用了不正確的熱電偶類

24、型檢查使用的熱電偶類型是否與溫度控制器上提供的，如FECOM一致；檢查是否所有熱電偶都滿意地運行 D、 塑料在射料缸內(nèi)的滯留時間太長檢查注射重量，若小于注塑機注射壓力的25%，將模具轉(zhuǎn)到較小的注塑機上；若無轉(zhuǎn)小的注塑機可供使用則將射料缸溫度降至最低值，這將生產(chǎn)出傷合乎要求的注塑件 E、 塑料在停止生產(chǎn)時滯留在射料缸內(nèi)停止生產(chǎn)時，要清理射料缸，讓螺桿處于最向前的位置上 F、塑在射料缸內(nèi)的某處“擱淺”并降解查看射料缸，去除合模表面的任何殘潰 G、 模具的注塑量太小將模具移向容量較小的注塑機 塑料： A、 塑料中的水分含量太高使用正確的烘干序 B、 回用料質(zhì)量差異或含雜質(zhì)分離并嚴格檢查回用料中的雜質(zhì)

25、 四、注塑缺陷及解決方法四、注塑缺陷及解決方法8、 注塑件的變形 描述：注塑件不能精確復制模具腔的尺寸，有些部份殘缺、彎曲或變形 注塑機： A、 零件在太熱時就頂出增加冷卻時間；降低熔前溫度；增加總周期時間；降低模具溫度 模具： A、 模具內(nèi)倒陷太深減少倒陷的深度和半徑 B、 頂銷太小或數(shù)量太少增加頂銷的直徑或數(shù)量 C、頂出機械和移動不均勻檢查頂出機械運動的平衡性和順暢性 C、 注塑中使用的肋線或輪殼的設計不正確在肋線、輪殼和網(wǎng)等上使用最大允許的斜度 D、 模具表面光潔度差拋光模具表面 四、注塑缺陷及解決方法四、注塑缺陷及解決方法9、 注塑件披鋒 （廢邊）注塑機： A、 塑壓力太大降低注塑壓力或早點從注塑壓轉(zhuǎn)變?yōu)楸?；減少螺桿前移時間；降低