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防止注塑螺桿打滑方法簡介 2017-08-28

注塑螺桿在加料口產生壓料困難時,或沿著機筒長度不能形成足夠的粘著力以輸送物料,那么螺桿就發生了打滑現象。在螺桿預塑階段,螺桿在機筒內旋轉沿著螺桿方向輸送物料并后退積累物料準備下一次注塑時,螺桿也會發生打滑。如果螺桿在預塑階段開始打滑,那么在螺桿繼續旋轉時,螺桿的軸向運動會停止。通常螺桿打滑會導致物料在注塑之前發生降解,還會出現短射、加工循環周期延長等制品質量問題。


螺桿出現打滑的原因包括背壓太高、機筒后半段過熱或過冷、機筒或螺桿磨損、螺桿加料段螺槽太淺、料斗設計不當、料斗缺料或堵塞、樹脂潮濕、樹脂中潤滑劑含量過高、物料粒度太細,使用的樹脂切割形狀不佳或是再生料。


工藝參數的影響


機筒后段溫度低通常是造成注塑螺桿打滑的主要原因。注塑機機筒分為三段,在加料段后部,物料在加熱壓縮過程中形成一層熔融聚合物薄層。熔融膜層貼在機筒上。如果沒有這一薄層,粒料就很難向前輸送。


處于加料段內的物料必須加熱到臨界溫度,才能產生關鍵的熔融膜層。然而常常是物料在機筒中滯留時間太短不能使聚合物達到該溫度。這種情況的發生可能是由于設備規模太小,相應配置較小的機筒和螺桿所造成的。停留時間過短易造成聚合物熔融或混合不充分,從而會導致螺桿打滑或停轉。


現在介紹出現該問題的兩個簡單處理方法。從機筒末端開始加人少量物料進行清洗,并且檢査熔融溫度。如果停留時間短,那么熔融溫度會低于機筒溫度的設定值。第二種方法是觀察成型制品,如果發現有如大理石斑紋、黑點或淡條紋,那就表明物料在機筒內沒有得到很好的混煉。


出現螺桿打滑嘗試的解決方法之一是,逐漸提升加料段的溫度,直到螺桿旋轉和后退達到協調一致。有時不得不將機筒溫度提高到推薦設定值以上才能達到這一范圍。


設置過高的背壓也會導致螺桿停轉或打滑。提高背壓設定值也就提高了進入到物料中的能量。如果背壓設定過高,那么螺桿也許不能產生足夠的向前輸送熔體壓力,以克服背壓的反壓,螺桿就會在某個位置旋轉不會后退,這樣會對熔體做更多的功并顯著提高熔體溫度,從而對制品質量和循環周期產生不利影響。施加在熔體上的背壓可以通過注射機筒上的控制閥進行調節。


設備的影響


如果螺桿打滑原因是由于加工設備而不是工藝參數引起的,那么螺桿和機筒磨損就很有可能是問題關鍵。與加料段一樣,當樹脂在螺桿壓縮段熔化時粘附在機筒壁上。當螺桿進行旋轉時,物料受到剪切力后離開機筒壁并向前方輸送。如果螺桿和機筒上有磨損區,那么螺桿就不能有效向前輸送物料。如果懷疑設備存在有磨損,就應該檢查螺桿和機筒,并檢驗兩者之間的配合間隙。如果螺桿和機筒的配合間隙超過標準值,應該著手更換或者維修工作。


螺桿設計參數特別是壓縮比(加料段深度比均化段深度)對塑化均勻性起到至關重要的作用。加料段太淺(得到較小的壓縮比)會降低產量并會因喂料不足而造成螺桿打滑。各種樹脂的供應商一般都有推薦注塑物料的最佳壓縮比。


止逆環(單向閥)發生故障也會導致螺桿打滑。


當螺桿在旋轉并進行塑化物料時,止逆環應該處于前面(打開)位置,接觸固定環座。如果止逆環是處于向后(閉合)狀態,或介于向前和向后之間的狀態,熔融聚合物在通過止逆環和環座之間的缺口時會有阻力。如果懷疑止逆環有問題應立即替換。

樹脂進料斗也會是造成多種注塑螺桿打滑的原因所在。正確的料斗設計是保證能穩定輸送物料的關鍵,但這點經常被忽略。通常來說,大小均勻的新粒料在含有突變壓縮區的方型料斗(底部突然變窄)中運行良好。然而,加入再生物料時就不是這種情況。經過再次粉碎粒料的形狀和大小很不一致,這會影響到進料的均勻性。進料不連貫意味著螺桿不能保持熔體上均勻的輸送壓力,進而產生打滑。要解決這一問題,解決再生料與新粒料尺寸大小的差異問題,可嘗試使用涉及有平緩壓縮區(底部呈平緩梯度狀)的圓形料斗。


材料均勻性


正如上述所說,物料顆粒形狀和尺寸大小會影響進料的連貫性。粒料形狀不佳會引起螺桿加工性能下降、產量波動以及螺桿打滑。形狀均勻的粒料在螺桿加料段能更緊密的堆積在一起。在螺桿中的粒料越是被緊密的堆積在一起,物料就有更多的時間在螺桿中熔融并向前輸送。形狀不佳的粒料會有更大的自由體積(粒料之間較低的容積密度或更多的真空區),并且進料困難,造成螺桿出現打滑。提高機筒后段溫度,可使物料更快開始熔融,熔體流獲得的壓縮性更大。


在加工尼龍等吸濕性材料時,潮濕也會導致螺桿打滑。不正確的物料干燥會明顯降低機筒中材料粘度并產生水蒸汽,使螺桿難以向前輸送物料。應該在干燥料斗的底部使用濕度計測量粒料的濕度值,并與材料供應商推薦的濕度含量進行讀數對比。


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