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技術(shù)支持

海天注塑機螺桿的工作原理與結(jié)構(gòu)解析
更新時間:2024-11-08   點擊次數(shù):1927次
  海天注塑機螺桿是注塑機的重要部件,主要用于對塑料進行輸送、壓實、熔化、攪拌和施壓。在螺桿旋轉(zhuǎn)時,塑料對于機筒內(nèi)壁、螺桿螺槽底面、螺棱推進面以及塑料與塑料之間會產(chǎn)生摩擦及相互運動,從而推動塑料向前,同時產(chǎn)生的熱量也被吸收用來提高塑料溫度及熔化塑料。
 
  一、工作原理
 
  海天注塑機螺桿的工作原理是基于其在料筒內(nèi)的旋轉(zhuǎn)和往復(fù)運動。以下是注塑機螺桿詳細步驟:
 
  1、塑料的加入:塑料由料斗落入料筒的加料口,在螺桿的旋轉(zhuǎn)作用下被帶入并沿螺桿向前輸送。
 
  2、塑料的輸送和壓實:在螺桿的旋轉(zhuǎn)過程中,塑料不斷向前推進。這一過程中,塑料會不斷吸取料筒外部加熱器傳遞的熱量,同時螺桿的傳動使塑料產(chǎn)生剪切熱,從而升溫并軟化。
 
  3、塑料的熔融:隨著塑料的推進,塑料逐漸熔融。塑料在熔融段(也稱壓縮段)中,受到機筒外部加熱和螺桿與機筒的強烈攪拌、混合和剪切作用,塑料溫度不斷升高,熔融塑料(稱為液相或熔池)量不斷增加,而未熔融的固態(tài)塑料(稱為固相或固體床)則不斷減少。
 
  4、塑料的混合和均化:塑料進入均化段(也稱計量段)后,會進一步塑化和均勻化,并使之定壓、定量和定溫。在均化段,塑料熔體被進一步混煉,螺桿的轉(zhuǎn)動保證了熔體的均勻性。
 
  5、螺桿的后退和計量:隨著料筒前端的熔料增多,熔料壓力逐漸增大。當(dāng)熔料壓力達到能克服注射油缸活塞退回的阻力時,螺桿便開始后退,進行計量。當(dāng)螺桿前端達到設(shè)定的塑料量時,螺桿停止后退,塑化結(jié)束。
 
  6、注塑:在注塑階段,螺桿向前推進,將計量好的熔融塑料注入模具中。此時,防逆環(huán)關(guān)閉,確保熔料不會回泄。
 
  二、結(jié)構(gòu)解析
 
  海天注塑機螺桿的結(jié)構(gòu)設(shè)計直接影響其工作性能。螺桿通常由加料段、壓縮段和均化段三部分組成。
 
  1、加料段(固體輸送段):
 
  功能:負責(zé)預(yù)熱、塑料固體輸送及推擠。必須保證塑料在加料段結(jié)束時開始熔融。
 
  結(jié)構(gòu):加料段螺溝深度固定,由加料區(qū)(也稱冷卻料斗區(qū))、固體輸送區(qū)以及一個過渡的遲滯區(qū)組成。塑料在此段呈固態(tài)向前輸送。
 
  參數(shù):加料段長度L1、螺槽深度h1。L1的長度應(yīng)保證物料有足夠的輸送空間,h1深則容納物料多,提高了供料量和塑化能力,但會影響物料塑化效果及螺桿根部的剪切強度。
 
  2、壓縮段(熔融段):
 
  功能:使塑料進一步壓實和塑化,排出包圍在塑料內(nèi)的空氣,并改善塑料的熱傳導(dǎo)性能。
 
  結(jié)構(gòu):此段螺槽逐漸壓縮,物料受到來自機筒的外部加熱和螺桿與機筒的強烈攪拌、混合和剪切作用。
 
  參數(shù):壓縮段長度L2、螺槽深度逐漸減小。
 
  3、均化段(計量段):
 
  功能:混煉、熔膠輸送、計量,還必須提供足夠的壓力,保持熔膠均勻溫度及穩(wěn)定熔融塑料的流量。
 
  結(jié)構(gòu):均化段螺溝深度固定,物料在此段進一步塑化和均勻化。
 
  參數(shù):均化段長度L3、螺槽深度h3。h3小則螺槽淺,提高了塑料熔體的塑化效果,有利于熔體的均化,但h3過小會導(dǎo)致剪切速率過高,以及剪切熱過大,引起分子鏈的降解,影響熔體質(zhì)量。
 
  三、參數(shù)及影響
 
  海天注塑機螺桿的設(shè)計參數(shù)對其工作性能有重要影響,以下是主要的參數(shù)及其影響:
 
  1、螺桿直徑D:
 
  直接影響塑化能力的大小,影響理論注射容積的大小。
 
  2、長徑比L/D:
 
  L是螺桿螺紋部分的有效長度。在螺桿直徑一定的前提下,長徑比越大,螺紋長度越長,物料在螺桿中的熱歷程越長,吸收能量的能力也越強。長徑比過小會影響物料的熔化效果和熔體質(zhì)量,過大則傳遞扭矩加大,能量消耗增加。
 
  3、加料段長度L1:
 
  保證物料有足夠的輸送空間。過短的L1會導(dǎo)致物料過早熔融,難以保證穩(wěn)定壓力的輸送條件,從而影響螺桿以后各段的塑化質(zhì)量和塑化能力。
 
  4、加料段螺槽深度h1:
 
  h1深則容納物料多,提高了供料量和塑化能力,但會影響物料塑化效果及螺桿根部的剪切強度。
 
  5、均化段螺槽深度h3:
 
  h3小則螺槽淺,提高了塑料熔體的塑化效果,有利于熔體的均化,但h3過小會導(dǎo)致剪切速率過高,剪切熱過大,引起分子鏈的降解,影響熔體質(zhì)量。
 
  6、螺距S:
 
  影響螺旋角,從而影響螺槽的輸送效率。
 
  7、壓縮比ε:
 
  ε=h1/h3,即加料段螺槽深度h1與熔融段螺槽深度h3之比。ε小會增強剪切效果,但會減弱塑化能力。
 

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