【注塑機(jī)螺桿】塑化螺桿料筒/注塑機(jī)塑化主要部件


注塑機(jī)---塑化螺桿料筒與相關(guān)部件螺桿頭法蘭射咀料斗介紹

注射部分與塑化相關(guān)的部件主要有：螺桿、料筒、分流梭、止逆環(huán)、射咀、法蘭、加料斗等。下面分別就其在塑化過程中的作用與影響加以說明。

1、螺桿
螺桿是注塑機(jī)的重要部件。它的作用是對塑料進(jìn)行輸送、壓實(shí)、熔化、攪拌和施壓。所有這些都是通過螺桿在料筒內(nèi)的旋轉(zhuǎn)來完成的。在螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí)，塑料對于機(jī)筒內(nèi)壁、螺桿螺槽底面、螺棱推進(jìn)面以及塑料與塑料之間在都會產(chǎn)生摩擦及相互運(yùn)動。塑料的向前推進(jìn)就是這種運(yùn)動組合的結(jié)果，而摩擦產(chǎn)生的熱量也被吸收用來提高塑料溫度及熔化塑料。螺桿的結(jié)構(gòu)將直接影響到這些作用的程度。
普通的注塑螺桿結(jié)構(gòu)，為了提高塑化質(zhì)量設(shè)計(jì)成分離型螺桿,屏障型螺桿或分流型螺桿。

2、料筒/料管
料筒的結(jié)構(gòu)其實(shí)就是一根中間開了下料口的圓管/料管。
在塑料的塑化過程中，其前進(jìn)和混合的動力都是來源于螺桿和料筒的相對旋轉(zhuǎn)。根據(jù)塑料在螺桿螺槽中的不同形態(tài)，一般把螺桿分為三段：固體輸送段(也叫加料段)、熔融段(也叫壓縮段)、均化段（也稱計(jì)量段）。
在有關(guān)塑料塑化的教材上中，都把塑料在螺桿的固體輸送段看成一個(gè)塑料顆粒間沒有相互運(yùn)動的固體床，然后通過固體床與料筒壁、與螺棱推進(jìn)面以及與螺槽表面相互運(yùn)動和摩擦的理想狀態(tài)的計(jì)算，來確定塑料向前輸送的速度。這與實(shí)際情況有不少差距，也不能以此為依據(jù)來分析不同形狀塑料顆粒的進(jìn)料情況。如果塑料的顆粒不大，它們在被料筒內(nèi)壁拉動向前運(yùn)動時(shí)會出現(xiàn)分層和翻滾，并逐步被壓實(shí)形成固體塞。當(dāng)望料顆粒的直徑與螺槽深度尺寸差不多時(shí)，它們的運(yùn)動軌跡基本上是沿螺槽徑向的直線運(yùn)動加上轉(zhuǎn)一個(gè)角度的直線運(yùn)動。由于顆粒大時(shí)塑料在螺槽中的排列很疏松，所以其輸送速度也較慢。當(dāng)顆粒大到一定程度，在進(jìn)入壓縮段而其直徑大于螺槽深度時(shí)，塑料就會卡在螺桿與機(jī)筒之間，如果向前拉動的力不足以克服壓扁塑料顆粒所需的力，則塑料會卡在螺槽里不向前推進(jìn)。
塑料在接近熔點(diǎn)溫度時(shí)，、與料筒相接觸的塑料已開始熔融而形成一層熔膜。當(dāng)熔膜厚度超過螺桿與料筒間的間隙時(shí)，螺棱頂部把熔膜從料筒內(nèi)壁徑向地刮向螺棱根部，從而逐漸在螺棱的推進(jìn)面匯集成旋渦狀的流動區(qū)——熔池。
由于熔融段螺槽深度的逐漸變淺以及熔池的擠壓，固體床被擠向料筒內(nèi)壁，這樣就加速了熱料筒向固體床的傳熱過程。同時(shí)，螺桿的旋轉(zhuǎn)使固體床和機(jī)筒內(nèi)壁之間的熔膜產(chǎn)生剪切作用，從而使熔膜和固體床分界面間的固體熔化。隨著固體床的螺旋形向前推移，固體床的體積逐漸縮小，而熔池的體積逐漸增大。如果固體床厚度減小的速度低于螺槽深度變淺的速度，則固體床就可能部分或完全堵塞螺槽，使塑化產(chǎn)生波動，或者由于局部壓力過大造成摩擦生熱劇增，從而產(chǎn)生局部過熱。
在螺桿均化段，固體床已經(jīng)因體積過小而破裂形成分散在熔池里的小固體顆粒。這些固體顆粒通過各自與包覆周圍的熔體摩擦及熱傳遞而熔融。面這時(shí)，螺桿的功能主要是通過攪拌塑料熔體使之混合均勻，熔體的速度分布從貼近料筒壁的最高速到貼近螺槽底部的最低速。如果螺槽深度不大而熔體粘度很高，則這時(shí)熔體分子間的摩擦?xí)軇×摇?br /> 由于各種塑料的熔融速度、熔體粘度、熔融溫度范圍、粘度對溫度及剪切速率的敏感程度、高溫分解氣體的腐蝕性、塑料顆粒間的摩擦系數(shù)差異很大，通常意義上的普通通用螺桿在加工某些熔體特性比較突出的塑料(如Pc、PA、高分子ABS、PP-R、PVC等)時(shí)會出現(xiàn)某一段剪切熱過高的現(xiàn)象，這種現(xiàn)象—般可通過降低螺桿轉(zhuǎn)速得以消除。但這勢必影響生產(chǎn)效率。為了實(shí)現(xiàn)對這些塑料的高效塑化，本公司先后開發(fā)了這些塑料的專用塑化螺桿和料筒。這些專用螺桿和料筒在設(shè)計(jì)時(shí)針對的主要問題是以上塑料的固體摩擦系數(shù)、熔體粘度、熔融速度等。

3、螺桿頭，過膠頭
螺桿頭(過膠頭)
分流梭是裝在螺桿前端形狀象魚雷體的零件。分流梭在塑料塑化時(shí)的作用主要是分流混合塑料熔體，使熔體進(jìn)一步混練均勻。同時(shí)分流梭還有在塑化時(shí)限定止逆環(huán)位置的作用。
為了進(jìn)一步加強(qiáng)混煉作用，建議在250噸以上鎖模力注塑機(jī)上采用屏障型混煉結(jié)構(gòu)。的分流梭。不僅可以提高制品顏色的均勻程度，也使制品的機(jī)械強(qiáng)度更高。
止逆環(huán)(過膠圈)
顧名思義，止逆環(huán)的作用就是止逆。它是防止塑料熔體在注射時(shí)往后泄漏的一個(gè)零件。在工作時(shí)，止逆環(huán)止逆墊圈(過膠墊圈)接觸形成一個(gè)封閉的結(jié)構(gòu)，阻止塑料熔體泄漏止逆環(huán)工作原理。
一臺注塑機(jī)注塑制品重量的精密程度與止逆環(huán)止逆動作的快慢關(guān)系很大。而一個(gè)止逆環(huán)動作反應(yīng)的快慢，是由它的止逆動作行程、密封壓合時(shí)間，離開分流梭時(shí)間等因素決定的。我們曾經(jīng)試過多種止逆環(huán)結(jié)構(gòu)和零件參數(shù)，最后才通過實(shí)驗(yàn)確定最優(yōu)化的止逆面參數(shù)、止逆環(huán)與分流梭貼合參數(shù)、止逆環(huán)與料筒間隙參數(shù)等?？梢詫?shí)現(xiàn)高精密注射量控制。

4、法蘭射嘴
射嘴是聯(lián)接料筒和模具的過渡部分。注射時(shí)，料筒內(nèi)的熔料在螺桿的推動下，以高壓和快速流經(jīng)射嘴注入模具。因此射嘴的結(jié)構(gòu)形式、噴孔大小以及制造精度將影響熔料的壓力和溫度損失，射程遠(yuǎn)近、補(bǔ)縮作用的優(yōu)劣以及是否產(chǎn)生“流涎"現(xiàn)象等。目前使用的噴嘴種類繁多，且都有其適用范圍，這里只討論用得最多三種。
(1)直通式射嘴 這種射嘴呈短管狀，熔料流經(jīng)這種噴嘴時(shí)壓力和熱量損失都很小，而且不易產(chǎn)生滯料和分解，所以其外部一般都不附設(shè)加熱裝置。但是由于射嘴體較短，伸進(jìn)定模板孔中的長度受到限制，因此所用模具的主流道較長。為彌補(bǔ)這種缺陷而加大射嘴的長度，成為直通式射嘴的一種改進(jìn)型式，又稱為延伸式射嘴。這種射嘴必須添設(shè)加熱設(shè)置。為了濾掉熔料中的固體雜質(zhì)，射嘴中也可加設(shè)過濾網(wǎng)。以上兩種射嘴適用于加工高粘度的塑料，加工低粘度塑料時(shí)，會產(chǎn)生流涎現(xiàn)象。
(2)自鎖式射嘴 注射過程中，為了防止熔料的流涎或回縮，需要對射嘴通道實(shí)行暫時(shí)封鎖而采用自鎖式射嘴。自鎖式射嘴中以彈簧式和針閥式最廣泛，這種射嘴是依*彈簧壓合射嘴體內(nèi)的閥芯實(shí)現(xiàn)自鎖的。注射時(shí)，閥芯受熔料的高壓而被頂開，熔型遂向模具射出。熔膠時(shí)，閥芯在彈簧作用下復(fù)位而自鎖。其優(yōu)點(diǎn)是能有效地杜絕注射低粘度塑料時(shí)的“流涎”現(xiàn)象，使用方便，自鎖效果顯著。但是，結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，注射壓力損失大，射程較短，補(bǔ)縮作用小，對彈簧的要求高。
杠桿針閥式射嘴 這種噴嘴與自鎖式射嘴一樣，也是在注射過程中對射嘴通道實(shí)行暫時(shí)啟閉的一種，它是用外在液壓系統(tǒng)通過杠桿來控制聯(lián)動機(jī)構(gòu)啟閉閥芯的。使用時(shí)可根據(jù)需要使*縱的液壓系統(tǒng)準(zhǔn)確及時(shí)地開啟閥芯，具有使用方便，自鎖可*，壓力損失小，計(jì)量準(zhǔn)確等優(yōu)點(diǎn)。此外，它不使用彈簧，所以，沒有更換彈簧之慮，主要缺點(diǎn)是結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，成本較高。
注射時(shí)，塑料熔體在螺桿的推動下，以極高的剪切速度流經(jīng)射嘴而進(jìn)入模腔。在這種高速剪切作用下，熔體溫度快速升高。特別是對于粘度較高的PVC、PP-R、PMMA、PC、高抗沖擊ABS等，過小的射嘴孔直徑會造成塑料的高溫分解。而對于充模困難的薄壁精密制品，則宜用射程較遠(yuǎn)的射嘴，對于厚壁制品則需要補(bǔ)塑作用好的射嘴。另外，對于某些熔體粘度很低的塑料(如PA等)，需要使用具有防流涎功能的自鎖射嘴。
在許多機(jī)器上，除了針對一般粘度的通用型射嘴，還有自鎖射嘴、PVC射嘴、PMMA射嘴等特殊射嘴可供選用，如果需要，也可以提供射程較遠(yuǎn)的針對薄壁制品的專用射嘴。
法蘭
法蘭是連接射嘴與料筒的零件?在塑料的塑化注射過程中只起通道的作用。如果法蘭與射嘴或法蘭與料筒的結(jié)合面出現(xiàn)較大的間隙或槽，則會因塑料在間隙或槽中滯留時(shí)間過長分解而出現(xiàn)制品黑點(diǎn)。

5、加料斗
加料斗是儲存塑料原料的部件，也有的在加料斗上加上發(fā)熱和吹風(fēng)裝置做成干燥料斗。加料斗的形狀一般是下部圓錐形與上部圓筒形。圓錐形的錐面斜度對于不同粒度、不同顆粒形狀、顆粒之間摩擦系數(shù)和粘結(jié)系數(shù)不同的塑料部有不同的最佳值，否則不是浪費(fèi)了加料斗的儲料量就是出現(xiàn)加料不暢或根本不下料的“架橋"或“漏斗成管”現(xiàn)象。
引起“架橋”現(xiàn)象的原因是因?yàn)樗芰项w粒之間在圓錐小口處形成能支撐在其上方的物料的開然橋，對于顆粒較大以及形狀不規(guī)則的再生料比較容易發(fā)生。“漏斗成管"是因?yàn)橥铝鞯念w粒不足以拉動其相鄰的顆粒一起流動，這往往在塑料粒度較小時(shí)發(fā)生。一般的解決方法是在加料斗上裝振動裝置或減小圓錐斜度。如果料筒上熱量傳遞到加料斗使加料斗溫度過高，塑料粒表面軟化或粘結(jié)成塊，更容易形成“架橋"或阻塞。

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