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螺杆机筒长度和注射行程的关系

2017-08-23
  注塑机螺杆机筒的长度和注射行程看起来是两回事,但是却存在这微妙的关系,那么是什么关系呢?

  螺杆的长度,一般不用绝对长度,而用相对於直径的长度来衡量。这样,不同直径的螺杆亦可比较长度。这个长度叫长径比,以L/D代表。螺杆长度当然只算有螺纹的部份。更准确的算法是算到料斗的中线,称之为有效长度或有效长径比。

  一台注塑机通常有三条螺杆可选,称为A、B、C螺杆,直径分别为小、中(标准)、大。它们的长径比为22、20、18左右。

  温度不均

  已塑化塑料叫熔融,储在螺杆的顶端,准备下次注射时使用。理想的熔融是温度均匀的。但一般情况事实并非如此。由於加热瓦并非360°包围着料筒,而是有个缺口,因此环向温度不均匀。加热瓦的热量由外传内,加上熔融传热不良,所以径向温度不均匀。

  塑化时,螺杆随着後退。有效长度因此逐渐降低。加料行程(注射行程)越大,有效长度变化越大,轴向的温度亦越不均匀。熟悉挤出机的读者都知道挤出螺杆是不往後退的。因此,挤出的熔融是没有轴向温差的。若熔融温度相差15°C,成品的外观、机械性能等都不会平均。多腔的模具更会产生腔与腔之间的成品差异,甚至一腔不满,一腔飞边,况且此情况没有规律。

  要改善这情况,注射行程应设计为B螺杆直径的4倍。有效长径比的变化亦因此为4。这样的话,注射行程便是A螺杆直径的4.4倍,亦是C螺杆直径的3.7倍。径向温差以A螺杆最大,C螺杆最小。

  增加长径比

  增加长径比会降低轴向温差,原因是螺杆长了,塑料要多转几圈才跑到螺杆的末端。搅拌多了,温度便更均匀。在注射行程不变的情况下,螺杆越长,“注射行程÷螺杆长度”下降,故轴向温差亦下降。而B螺杆若能有22的长径比,当然比20的长径比佳。

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