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  • 波狀注塑機螺桿優勢有哪些

  • 發布日期:2016-07-27
  • 摘要:塑料成型最重要的兩種工藝即注塑成型和擠出成型,螺桿是整個成型過程中的關鍵部件,所以一直強調螺桿的重要性。

    塑料成型最重要的兩種工藝即注塑成型和擠出成型,螺桿是整個成型過程中的關鍵部件,所以一直強調螺桿的重要性。我們知道,單螺桿有各式各樣的,如分離性、混煉型以及壓縮減壓型的單螺桿。其中,壓縮減壓型螺桿又分為:能量傳遞式(ET)螺桿和波形螺桿。

     

    波型螺桿與普通單螺桿一樣,仍分固體輸送段、壓縮段及計量段,但不同之處是:在從壓縮段起,螺紋有偏心距,螺槽展開時呈波狀。硬聚氯乙烯物料在擠出塑化時,除要經過螺旋輸送和一定的熱歷程外,還要經過波峰和波谷的間歇作用,促使物料收到周期性的壓縮---減壓作用,在減壓時分子產生應力松弛。這樣,硬聚氯乙烯在塑化過程中不致因不斷收到剪切、不擦作用而使物料溫度持續上升,從而發生降解,這就大打提高了硬聚氯乙烯產品的質量。

     

    經過多年的努力,目前達到實用階段,應大力推廣應用,華南理工大學主要研究雙波形螺桿、排氣或擠出機用螺桿,而背景化工學院則著重研究注塑用波狀螺桿,本文重點介紹這種波狀注塑螺桿。

    http://www.jnhsdq.com/product/Round-steel/

    一.國內BS系列螺桿的開發

     

    目前,注塑機塑化裝置都是采用一線式通用螺桿,在其頭部附加一段混煉元件和剪切元件后即可適用于大多數通用塑料和工程塑料。但對加工硬聚氯乙烯來說,旺旺難以滿足要求偶。因為聚氯乙烯來說,往往難以滿足要要求。因為聚氯乙烯是對熱和剪切應力敏感的塑料,當溫度、剪切應力增加時會促使物料降解,PVC的分解或降解產物是HCl、Cl2等,它會腐蝕設備,影響環境,分解后的物料因含雙健而促使相鄰氯原子活化,即加速降解,使產品質量低劣。PVC分解作用受加工溫度和物料滯留時間的影響,溫度愈高,物料開始降解的時間愈短,例如PVC管件注塑料,在210°C下可停留10min,221°C可停留3min,而在232°C時立即分解。

     

    1989年來,北京化工學院塑料機械教研室王興天教授等亞紐成功的BS型系列波狀高效注塑用螺桿已通過化工部部級鑒定,專家們一致認為,BS型系列新型高效注塑用螺桿(以下簡稱BS螺桿)可加工各種通用塑料和工程塑料,特別是BS-2、BS-3、BS-4、BS-6對應聚氯乙烯的注塑具有良好的適應性,在硬聚氯乙烯注塑成型加工技術上有重大突破,為高速成型硬聚氯乙烯等復雜工業制品提供了新的手段,具有顯著的經濟效益和社會效益。

     

    二、BS-2高效螺桿的特性

     

    (一)BS-2高效螺桿的性能

     

    1.高轉速

     

    BS-2螺桿負載基本是仿擠出螺桿的恒扭矩傳動,螺桿轉速的提高使剪切效應增加,導致HPVC粘度進一步下降,最終使剪切應力下降,以維持扭矩不變。因此,轉速的提高不影響扭矩,可大幅度提高轉速。用普通螺桿加工HPVC的轉速只有20-50r/min,而用BS-2螺桿加工上?;SHPVC-5612料的轉速超過100r/min,其擠出塑化能力達26.7/s,即96.2kg/h,其體積塑化量已達到用普通螺桿加工聚丙烯的最高塑化能力70cm3/h(HPVC為96.2/1.4=68.7cm3/h)。

     

    2.塑化質量好

     

    用普通螺桿(S-1)進行塑化時,質量很難控制,往往發生嚴重分解,但用BS-2螺桿塑化時塑化效果很好,不論是一些具有熱敏性的或熱剪切敏感的物料也不例外,這是由于BS-2波狀螺桿的特殊性。它沒有像普通螺桿那樣連續的強剪切作用,使HPVC不斷升溫而熱解,同時在波峰外又具有局部的剪切作用,沒有使其完全消失,因而對象的剪切敏感性很強的物料,也能在70r/高速下正常塑化.

     

    3.加工穩定性好

     

    由于波狀螺桿的偏心作用,引起了徑向壓力波動,使通過波峰和波谷的物料得到應力松弛,不易分解,可較長時間連續生產而不必經常清洗料筒和螺桿。停車前只需提前關閉加溫系統,開車前可直接升溫繼續工作。實踐證明 ,留在料筒中的余料不會發生分解。

     

    4.高速注塑

     

    BS-2螺桿可附加螺旋螺桿頭,再加上止逆環來加工HPVC。螺桿頭具有較深的螺槽和較小的螺旋角。這樣可減少剪切效應,加強混合,并增加前面物料的回流阻力,同時對清楚熔料的死角,提高塑化質量有重要作用。上述組合能建立很高的注射壓力和注射效率,其注射速度可達117mm/s。止逆環可有效地防止回流,產生了很好的注射壓力封閉特性,縮短了升壓時間,提高了注射效率,同事還有效地防止了逆流,從而提高了充模能力,即提高了模腔壓力及制件密度,保證了產品質量。

     

    5.低溫沖模

     

    由于BS-2螺桿的特性,使料筒溫度可降至150/160/165°C。利用短粗咀(d=5mm),且不裝加熱元件,可有效地控制溫升。BS-2螺桿有低溫沖模能力。所以可以降低熔體溫度,這就防止了物料的分解。當模溫提高到40-50°C時,可一模多腔。

     

    6.能耗低

     

    BS-2螺桿的轉速雖高,但扭矩不大,只有馬達拖動功率的2/3.由于螺桿波峰處的剪切效應對HPVC黏度的貢獻,可以降低料筒加熱溫度,其加工溫度比普通螺桿低20°C,因而雖然是低溫塑化,但并沒有增加能耗,所以說BS-2螺桿是節能的。

     

    綜上所述,BS-2波狀告訴注塑螺桿的特點:轉速高、塑化能力強、塑化質量穩定、注塑溫度低、注塑建壓快、能成型復雜的HPVC制品。

     

    (二)BS-2螺桿的工藝分析

     

    1.加料段

     

    BS-2螺桿的加料段有適宜的長度和螺槽深度,保證對HPVC物料增加密和輸送的能力。對HPVC來說,加料段熱溫度必須超過其玻璃化溫度(t=80°C),最好高于100°C,螺紋才有較好的壓實效果。在實驗過程中,第一段溫度140-160°C時,上海某化工廠的HPVC-5602料在6D處就出現熔膜,為補償料筒熱量耗散,仍需維持一定的熱量,料筒的加熱溫度維持在160-175°為宜,在10D-11D處物料已全部熔融。

     

    2.壓縮段

     

    進入波狀壓縮段的物料是少量熔體和固體料粒的兩相混合物,工存于偏心的螺槽內螺槽底面沿螺旋呈波浪形,螺槽深度也呈周期性變化。當物料通過波峰處時就要收到強擠壓和強剪切作用,獲得由機械能轉換的能量(熱能);到波谷時(螺槽最深處),螺槽容積增加,物料又得到膨脹和松弛,并釋放能量,使內能得到均衡。而普通單螺桿因物料受到連續剪切作用,產生自身熱導致溫度升高,有時達10-30°C,因而易分解。

     

    壓縮段螺槽的固體床向前移動時收到熱歷程和擠壓、剪切與應力松弛和膨脹作用而不斷地減少、熔池不斷增加,當熔池達到-40%-50%時固體床就會解體,使未熔的小顆粒增加了表面積,更多地吸收能量而促進物料的熔化和混合。

     

    三、結束語

     

    BS-2、BS-4適合注塑剪敏性較強的HPVC,具有在低溫高轉速下良好的塑化性能;BS-3、BS-6適合注塑熱敏性較強的HPVC,具有高溫高轉速型塑化特性。上述螺桿都可以就愛共通用塑料或工程料,它們是高效螺桿而不是專用螺桿。


    標簽: 注塑機螺桿(7)

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