射膠螺桿簡介與影響塑化質量之主要因素

   時間:2014-03-13 22:20:35
射膠螺桿簡介與影響塑化質量之主要因素簡介
射膠螺桿之功能:  加料、輸送、壓縮、熔化、排氣、均化  螺桿之重要幾何尺寸:  螺桿直徑、進料段、壓縮段、計量段、進料牙深、計……
射膠螺桿簡介與影響塑化質量之主要因素正文

  射膠螺桿之功能:
 加料、輸送、壓縮、熔化、排氣、均化

 螺桿之重要幾何尺寸:
 螺桿直徑、進料段、壓縮段、計量段、進料牙深、計量牙深
  螺桿直徑(D)
 ·與所要求之射出容積相關射出容積 = 1/4π·D2·(射出行程)·0.85
 ·一般而言,D2與最高射出壓力成反比
 ·D愈大,押出率愈大;Q ? 1.29D2HmNr·60/1000  (kg/ Hr)
 
 入料段
 ·負責塑料的輸送、推擠與預熱
 ·應保證入料段結束時開始熔融,預熱到熔點。
 ·固態比熱↑、熔點↑、潛熱↑,加熱到熔點需熱多,入料段應長固態熱傳導係數↓,傳熱慢、塑料中心溫升慢,入料段應長預熱↑, 入料段可短。
 ·結晶性料最長(如:POM、PA);非晶性料次之(如:PS、PU);熱敏性最短(如:PVC)。
 壓縮段
 ·負責塑料的混鏈、壓縮與加壓排氣,通過這一段的原料應該已經幾乎全部熔解,但是不一定會均勻混合。
 ·在此區域,塑料逐漸熔融,螺槽體積必須相應下降,否則料壓不實、傳熱慢、排氣不良。
 ·對非晶性塑料,壓縮段應長一些,否則若螺槽體積下降快,料體積未減少,會產生堵塞。
 ·結晶型塑料實際上非全部結晶(如 PE:40~90%結晶度,LDPE: 65%結晶度),因此目前壓縮段有加長的趨勢。
 ·一般佔25%螺桿工作長度。
 ·尼龍(結晶性料)2~3圈,約佔15%螺桿的工作長度。
 ·高黏度、耐火性、低傳導性、高添加物,佔40%~50%螺桿的工作長度。
 ·PVC可利用佔100%螺桿的工作長度,以避免激烈的剪切熱。
 
 計量段
 ·理論上到計量段之開始點,料應全部熔融,但至少要計量段 = 4D,以確保溫度均勻、混鏈均勻。
 ·計量段長,則混鏈效果佳;計量段太長則易使熔體停留過久,而產生熱分解;太短則易使溫度不均勻。
 ·一般佔20~25%螺桿工作長度。
 ·PVC熱敏性,不宜停留過長,以免熱分解(可不要計量段)。

 進料牙深、計量牙深
 ·進料牙深愈深,在進料區之輸送量愈大,但需考慮螺桿強度。
 ·計量牙深愈淺,塑化之發熱、混合性能指數愈高,但需防範塑料燒焦,(計量牙深太淺,則剪切熱↑,自生熱↑,溫升太高,尤其不利於熱敏性塑料。)         
 ·計量牙深 = KD = (0.03~0.07)D-  D ↑,K 選小; D↓,細長比 ↑,熱穩定性差之塑料,K 選大

 影響塑化質量之主要因素:

 細長比、壓縮比、背壓、螺桿轉速、電熱溫度設定。
 細長比
 ·細長比=螺桿工作長度/螺桿直徑。
 ·細長比大,則吃料易均勻,但容易過火。
 ·熱穩定性較佳之塑料可用較長之螺桿,以提高混鏈性而不慮燒焦;熱穩定性較差之塑料,可用較短之螺桿或螺桿尾端無螺紋。
 ·以塑料特性考量,一般細長比如下:

塑 料 特 性細長比
熱固性14~16
硬質PVC、高黏度PU等熱敏性17~18
一般塑料18~22
PC、POM等高溫穩定性塑料22~24
 




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