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知识参考:塑料注塑加工螺杆怎么选?

2019-09-10 17:24:22来源:塑料机械网整理发布 阅读量:38024

  【塑料机械网 技术学堂】 螺杆作为塑料加工塑化工序中重要的部件,对塑料的输送効率和塑化质量影响很大,终也决定着注塑成品的质量。塑料在通过螺杆时要经过玻璃态、粘弹态和粘流态的转变,而螺杆的各个功能段的长度、形状等都需要根据不同的塑料原料进行选择。
 
  螺杆分类
 
  根据螺杆对塑料的适应性来分类,可分为通用螺杆和特殊螺杆。
 
  通用螺杆是螺杆基本的形式,用于加工低、中年度的热塑性塑料,结晶性和非结晶性的民用塑料和工程塑料特殊螺杆用来加工热固性塑料、聚氯乙烯、PMMA等普通螺杆难以加工的材料,其又可根据螺杆结构和几何形状分为常规螺杆和新型螺杆。常规螺杆又称三段式螺杆,是螺杆的基本形式。新型螺杆形式很多,主要有分离型螺杆、分流型螺杆、波状螺杆、横纹螺杆、无计量段螺杆、两段式排氯螺杆、强混炼型螺杆等等。
 
  常见材料的螺杆选用
 
  ·PVC(聚氯乙烯)
 
  PVC无明显熔点,一般在60℃时变软,100~150℃时为黏弹态,140℃时熔融,同时分解,170℃分解迅速,软化点接近于分解点,分解释放于HCl气体。
 
  这种材料属于热敏性材料,其流动性和热稳定性较差,一般分为硬质和软质,其区别在于原料中加入增塑剂的多少,少于10%为硬质,多于30%为软质。因而应选择低剪切螺杆,防止出现过热情况。熔体粘度高,热稳定性差,温度时间均会导致分解,故对一般钢材有腐蚀的作用因而螺杆和料筒防腐蚀性要好。为防止藏料,无止逆环,且流道要光滑,不可留有死角。
 
  参数参考:L/D=18-21,h3=0.067-0.08D,ε=1.6-2,L1=40-45%,L2=35-45%,为防止藏料无过胶圈,头部20℃-30℃,采用镀硬铬的螺杆
 
  ·PET(聚酯)
 
  PET的熔点在250~260℃之间,吹塑级PET的成型温度在255~290℃之间,增强级GF-PET可达290℃-315℃。
 
  这种材料熔点高、年度第,和金属的附着力大,易水解,对温度比较敏感,适合选择低剪切、低圧缩比的螺杆,防止因过热而导致物料变色。并且在螺杆前端不宜设混炼环,防止出现过热、藏料等问题。对于使用回料的厂家可以加大加料段的输送能力,采用强制进料塑化系统,可以适当提高马达转速,提高产量。
 
  参数参考:L/D一般取20-22,三段分布L1=50-60%,L2=20-30%;螺杆压缩比ε=1.8-2.2,h3=0.09-0.10D
 
  ·PC(聚碳酸酯)
 
  PC属于非结晶型塑料,无明显熔点,玻璃化温度为140~ 150℃,熔融温度为215~225℃,成型温度为250~320℃。
 
  这种材料黏度大、吸水性强,对温度较敏感,可加工温度范围小,300℃下长时间停留基本不分解,超过340℃开始分解,黏度受剪切速率影响较小。针对其热稳定性好、黏度大的特性,为提高塑化效果尽量选取大的长径比螺杆,可在均化段之前、压缩段之后于螺杆上加混炼结构,以加强固体床解体,同时,可使其中夹带的水分变成气体逸出。
 
  参数参考:L1=30%L, L2= 46%L;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,A 一般取2.6。
 
  ·PA(尼龙)
 
  PA属于结晶型塑料,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260~270°C。
 
  这种材料黏度低、流动性好、吸水性一般,有比较明显的熔点,热稳定性差,适合选择长径比的突变型螺杆,防止过热分解。止逆环与料筒间隙应尽量小,射嘴处应自锁。
 
  参数参考:L/D选取长比在18-20之间;压缩比2.5-3.5,h3:0.067-0.089D;过胶圈与机筒间隙约0.05-0.08,螺杆与机筒间隙0.08-0.12
 
  ·PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)
 
  PMMA成型温度范围较广,玻璃化温度为105℃, 熔融温度大于160℃,分解温度为270℃,。
 
  这种材料黏度大、流动性差、吸水性较强、热稳定性较好,对剪切速率敏感,加工时主要严格控制温度。适合选取长径比的渐变型螺杆,针对其有一定亲水性,故在螺杆的前端采用混炼头结构。
 
  参数参考:L/D选取长径比20-22,L1=35-45%,L2=35-40%;压缩比ε一般取2.3-2.6;
 
  结语:综合来看,对于热稳定性较差的塑料,适合选用压缩比、长径值比较小的螺杆;对于ABS等非结晶型塑料,应适当提高螺杆的塑化能力和混炼效果;而针对结晶型塑料应选用较大压缩比的螺杆,并设置止逆环,以达到好的生产效果。
 
  资料参考:微注塑、工程塑料应用、塑问、注塑之家

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