海天注塑机螺杆的工作原理与结构解析
更新时间：2024-11-08 点击次数：2051次
海天注塑机螺杆是注塑机的重要部件，主要用于对塑料进行输送、压实、熔化、搅拌和施压。在螺杆旋转时，塑料对于机筒内壁、螺杆螺槽底面、螺棱推进面以及塑料与塑料之间会产生摩擦及相互运动，从而推动塑料向前，同时产生的热量也被吸收用来提高塑料温度及熔化塑料。
一、工作原理
海天注塑机螺杆的工作原理是基于其在料筒内的旋转和往复运动。以下是注塑机螺杆详细步骤：
1、塑料的加入：塑料由料斗落入料筒的加料口，在螺杆的旋转作用下被带入并沿螺杆向前输送。
2、塑料的输送和压实：在螺杆的旋转过程中，塑料不断向前推进。这一过程中，塑料会不断吸取料筒外部加热器传递的热量，同时螺杆的传动使塑料产生剪切热，从而升温并软化。
3、塑料的熔融：随着塑料的推进，塑料逐渐熔融。塑料在熔融段(也称压缩段)中，受到机筒外部加热和螺杆与机筒的强烈搅拌、混合和剪切作用，塑料温度不断升高，熔融塑料(称为液相或熔池)量不断增加，而未熔融的固态塑料(称为固相或固体床)则不断减少。
4、塑料的混合和均化：塑料进入均化段(也称计量段)后，会进一步塑化和均匀化，并使之定压、定量和定温。在均化段，塑料熔体被进一步混炼，螺杆的转动保证了熔体的均匀性。
5、螺杆的后退和计量：随着料筒前端的熔料增多，熔料压力逐渐增大。当熔料压力达到能克服注射油缸活塞退回的阻力时，螺杆便开始后退，进行计量。当螺杆前端达到设定的塑料量时，螺杆停止后退，塑化结束。
6、注塑：在注塑阶段，螺杆向前推进，将计量好的熔融塑料注入模具中。此时，防逆环关闭，确保熔料不会回泄。
二、结构解析
海天注塑机螺杆的结构设计直接影响其工作性能。螺杆通常由加料段、压缩段和均化段三部分组成。
1、加料段(固体输送段)：
功能：负责预热、塑料固体输送及推挤。必须保证塑料在加料段结束时开始熔融。
结构：加料段螺沟深度固定，由加料区(也称冷却料斗区)、固体输送区以及一个过渡的迟滞区组成。塑料在此段呈固态向前输送。
参数：加料段长度L1、螺槽深度h1。L1的长度应保证物料有足够的输送空间，h1深则容纳物料多，提高了供料量和塑化能力，但会影响物料塑化效果及螺杆根部的剪切强度。
2、压缩段(熔融段)：
功能：使塑料进一步压实和塑化，排出包围在塑料内的空气，并改善塑料的热传导性能。
结构：此段螺槽逐渐压缩，物料受到来自机筒的外部加热和螺杆与机筒的强烈搅拌、混合和剪切作用。
参数：压缩段长度L2、螺槽深度逐渐减小。
3、均化段(计量段)：
功能：混炼、熔胶输送、计量，还必须提供足够的压力，保持熔胶均匀温度及稳定熔融塑料的流量。
结构：均化段螺沟深度固定，物料在此段进一步塑化和均匀化。
参数：均化段长度L3、螺槽深度h3。h3小则螺槽浅，提高了塑料熔体的塑化效果，有利于熔体的均化，但h3过小会导致剪切速率过高，以及剪切热过大，引起分子链的降解，影响熔体质量。
三、参数及影响
海天注塑机螺杆的设计参数对其工作性能有重要影响，以下是主要的参数及其影响：
1、螺杆直径D：
直接影响塑化能力的大小，影响理论注射容积的大小。
2、长径比L/D：
L是螺杆螺纹部分的有效长度。在螺杆直径一定的前提下，长径比越大，螺纹长度越长，物料在螺杆中的热历程越长，吸收能量的能力也越强。长径比过小会影响物料的熔化效果和熔体质量，过大则传递扭矩加大，能量消耗增加。
3、加料段长度L1：
保证物料有足够的输送空间。过短的L1会导致物料过早熔融，难以保证稳定压力的输送条件，从而影响螺杆以后各段的塑化质量和塑化能力。
4、加料段螺槽深度h1：
h1深则容纳物料多，提高了供料量和塑化能力，但会影响物料塑化效果及螺杆根部的剪切强度。
5、均化段螺槽深度h3：
h3小则螺槽浅，提高了塑料熔体的塑化效果，有利于熔体的均化，但h3过小会导致剪切速率过高，剪切热过大，引起分子链的降解，影响熔体质量。
6、螺距S：
影响螺旋角，从而影响螺槽的输送效率。
7、压缩比ε：
ε=h1/h3，即加料段螺槽深度h1与熔融段螺槽深度h3之比。ε小会增强剪切效果，但会减弱塑化能力。
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