螺桿的主要參數(shù)有直徑、長徑比、壓縮比、螺距、螺槽寬度、螺槽深度、螺旋角、螺桿與機(jī)筒之間的間隙等,這些參數(shù)對擠塑工藝和性能有很大影響。
1. 螺桿直徑Ds
螺桿直徑即螺紋的外徑,擠塑機(jī)的生產(chǎn)能力(擠塑量)近似與螺桿慶豐電線直徑的平方成正比,在慶豐電線其它條件相同時,螺桿直徑少許增大,將引起擠出量的顯著增加,其影響甚至比螺桿轉(zhuǎn)數(shù)的提高對擠出量的影響還大。故常用螺桿直徑來表征擠塑機(jī)規(guī)格大小的技術(shù)參數(shù)。
2. 螺桿長徑比L/Ds
螺桿工作部分長度L與螺桿直徑Ds之比稱為長徑比,在其它條件一定時(如螺桿直徑),增大長徑比就意味著增加螺桿的長度。L/Ds值大,溫度分布合理有利于塑料的混合和塑化,此時塑料在機(jī)筒中受熱的時間也較長,塑料的塑化將充分、更均勻。從而提高機(jī)塑質(zhì)量。如果在塑化質(zhì)量要求不變的前提下,長徑比增大后,螺桿的轉(zhuǎn)速可提高,從而增加了塑料的擠出量。但是,選慶豐電線擇過大的長徑比,螺桿消耗的功率將相應(yīng)增大,而且螺桿和機(jī)筒的加工和裝配雞難度增加;螺桿彎曲的可能性也會增加,將會引起螺桿與機(jī)筒內(nèi)壁的刮磨,降低使用壽命。另外,對于熱敏性塑料,過大的長徑比因停留時間長而熱分解,影響塑料的塑化和擠出質(zhì)量。因此,在充分利用長徑慶豐電線比加大后的優(yōu)點,選取時要根據(jù)加工塑料的物理性能和對產(chǎn)品的擠塑質(zhì)量要求而定。
3. 壓縮比ε
亦稱為螺桿的幾何壓縮比,是螺桿加料段第一個螺槽容積與均化段最后一個螺槽容積之比。它是由塑料的物理壓縮比――即制品的密度與進(jìn)慶豐電線料的表現(xiàn)密度之比來決定的。使擠塑機(jī)壓縮比較大,目的是為了使顆粒狀塑料能充分塑化、壓實。加工塑料的種類不同時,壓縮比的選擇也應(yīng)不同。
按壓縮比來分,螺桿的型式可分為三種:等距不等深、等深不等距、不等深不等距。其中等距不等深是最常用的一種,這種慶豐電線螺桿加工容易,塑料與機(jī)筒的接觸面積大,傳熱效果好。
4. 螺旋升角θ
即螺紋與螺桿橫斷面的夾角。螺旋角太大保證不了塑化時間,降低螺桿的塑化質(zhì)量,太小則螺紋密,螺槽容積減小,影響擠出量。對于送料段,30o螺旋角最合適于粉料;15o螺旋角合適于方形料粒;17o左右螺旋角合適于球狀或柱狀料粒。由均勻段理論分析得知,螺旋角30o時的擠出流率最高。實際上為了加工方便,多取螺旋角17o41′。
5. 螺距S和螺槽寬度W
螺距即螺紋的軸向距離,螺槽寬度即垂直于螺棱的螺槽寬度。在其它條件相同時,螺距和槽寬的變化,不但決定螺桿的螺旋角,而且還影響螺槽的容積,從而影響塑料的擠出量和塑化的程度。螺槽寬度加大則意味著螺棱寬度減小,螺槽容積相應(yīng)增大,擠出量提高;同時螺棱寬度減小,螺桿旋轉(zhuǎn)摩擦阻力減小,所以功率消耗低。
6. 螺槽深度H
即螺紋外半徑于根部半徑之差。根據(jù)壓縮比的要求,加料段槽深大于熔融段,熔融段槽深又大于均化段。加料段螺槽深度大,有利于提高其輸送能力;但槽深太深,一則使螺桿強(qiáng)度下降,導(dǎo)致螺桿在較大扭力作用下發(fā)生剪斷;二則太深使塑料在槽間混合不均、攪拌不勻,影響熱傳導(dǎo)和熱平衡,導(dǎo)致螺桿塑化能力下降。而熔融段和均化段螺槽漸淺,螺桿對物料產(chǎn)生較高的剪切速率,有利于筒壁向物料傳熱和物料的混合、塑化;但是太淺,螺槽容積減小,直接影響擠出量。
7. 螺桿與機(jī)筒的間隙δ
即機(jī)筒內(nèi)徑與螺桿外徑之差的一半。螺桿與機(jī)筒間隙的大小,對擠塑質(zhì)量和產(chǎn)量都有很大的影響,特別是對塑化起著主要作用。當(dāng)螺桿與機(jī)筒的間隙太大時,尤其時均化段間隙增大,則塑料的逆流、漏流現(xiàn)象增加,不但引起擠出壓力的波動,影響擠出量;而且由于這些回流的增加,使塑料過熱,這是由于摩擦加劇的結(jié)果,這種過熱,尤其發(fā)生在散熱不良的環(huán)境中,往往導(dǎo)致塑料分解,造成塑化差、成型困難。因此,螺桿與機(jī)筒間隙一般控制在0.1~0.6mm間。
8. 螺桿頭部結(jié)構(gòu)
螺桿頭部的形狀和幾何尺寸,與物料能否平衡的從螺桿進(jìn)入機(jī)頭,能避免滯流,以免局部物料受熱時間過長而產(chǎn)生熱分解現(xiàn)象等。不同形狀的螺桿頭,在擠塑過程中,塑料從螺桿進(jìn)入機(jī)頭時的流動方式也不同。從旋轉(zhuǎn)運(yùn)動變?yōu)橹本運(yùn)動,這時靠筒壁處的塑料流動慢,在中心處的流動快,根據(jù)塑料的流動狀態(tài),螺紋深度和兩側(cè)的圓弧半徑可以相應(yīng)變化,以適應(yīng)螺桿各段的要求。螺桿頭部常采用錐角較小的錐體形狀,為了增加攪拌作用,可在錐體形狀上制成與螺桿均化段連續(xù)的螺紋。
9. 螺桿螺紋的頭數(shù)
在其它條件相同時,多頭螺紋與單頭螺紋相比,多頭螺紋對物料的正推力較大,攫取物料的能力較強(qiáng),并可降低塑料熔體的倒流現(xiàn)象。但螺紋全部都是多頭螺紋時,會由于各條螺槽的熔融、均化或?qū)θ垠w輸送能力不一致,容易引起擠出量波動和壓力波動,不利于擠出質(zhì)量。所以,有時只是為了提高加料段攫取物料的能力,在加料段設(shè)置雙頭螺紋,以提高塑料粒子的輸送能力。 |