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射胶螺杆简介与影响塑化质量之主要因素

时间:2008年11月17日浏览:1105次收藏分享:

     射胶螺杆之功能:
 加料、输送、压缩、熔化、排气、均化

 螺杆之重要几何尺寸:
 螺杆直径、进料段、压缩段、计量段、进料牙深、计量牙深
  
  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
 ·负责塑料的混链、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、混链均匀。
 ·计量段长,则混链效果佳;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)。

 进料牙深、计量牙深
 ·进料牙深愈深,在进料区之输送量愈大,但需考虑螺杆强度。
 ·计量牙深愈浅,塑化之发热、混合性能指数愈高,但需防范塑料烧焦,(计量牙深太浅,则剪切热↑,自生热↑,温升太高,尤其不利于热敏性塑料。)                 
 ·计量牙深 = KD = (0.03~0.07)D-  D ↑,K 选小; D↓,细长比 ↑,热稳定性差之塑料,K 选大

 影响塑化质量之主要因素:

 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,以提高混链性而不虑烧焦;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

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