引起螺杆打滑的原因是有很多,比如螺杆和料筒的磨损很可能会引起螺杆打滑。
注塑机螺杆的压缩比设计,若加料段太短,即压缩比太小,也会导致输送量降低和螺杆打滑。单向阀(止回阀)工作不正常时也可能会引起螺杆打滑,另外,螺杆打滑还可能是树脂进料斗而引起的。料斗均匀加料在注塑中常被忽略。配有快速压缩段(即在底部陡然收紧)的正方形料斗适宜加工均匀的生料,却并不适宜加工粒径分布较宽的再生料。因此会影响进料的均匀性,这就意味着螺杆不能在相同压力下均匀输送熔体,也将导致打滑!
工艺参数的影响
机筒后段温度低通常是造成注塑螺杆打滑的原因,注塑机机筒分为三段,在加料段后部,物料在加热压缩过程中形成一层熔融聚合物薄层。熔融膜层贴在机筒上。如果没有这一薄层,粒料就很难向前输送。处于加料段内的物料必须加热到临界温度,才能产生关键的熔融膜层。然而常常是物料在机筒中滞留时间太短不能使聚合物达到该温度。这种情况的发生可能是由于设备规模太小,相应配置较小的机筒和螺杆所造成的。停留时间过短易造成聚合物熔融或混合不充分,从而会导致螺杆打滑或停转.
处理方法:
1.从机筒末端开始加人少量物料进行清洗,并且检査熔融温度。如果停留时间短,那么熔融温度会低于机筒温度的设定值。
2. 观察成型制品,如果发现有如大理石斑纹、黑点或淡条纹,那就表明物料在机筒内没有得到很好的混炼。
3. 逐渐提升加料段的温度,直到螺杆旋转和后退达到协调一致。有时不得不将机筒温度提高到推荐设定值以上才能达到这一范围。
设置过高的背压也会导致螺杆停转或打滑。提高背压设定值也就提高了进入到物料中的能量。如果背压设定过高,那么螺杆也许不能产生足够的向前输送熔体压力,以克服背压的反压,螺杆就会在某个位置旋转不会后退,这样会对熔体做更多的功并显著提高熔体温度,从而对制品质量和循环周期产生不利影响。施加在熔体上的背压可以通过注射机筒上的控制阀进行调节。
设备的影响
如果注塑机螺杆打滑原因是由于加工设备而不是工艺参数引起的,那就是螺杆和机筒磨损的可能,与加料段一样,当树脂在螺杆压缩段熔化时粘附在机筒壁上。当螺杆进行旋转时,物料受到剪切力后离开机筒壁并向前方输送。如果螺杆和机筒上有磨损区,那么螺杆就不能有效向前输送物料。如果怀疑设备存在有磨损,就应该检查螺杆和机筒,并检验两者之间的配合间隙。如果螺杆和机筒的配合间隙超过标准值,应该着手更换或者维修工作。螺杆设计参数特别是压缩比(加料段深度比均化段深度)对塑化均匀性起到至关重要的作用。加料段太浅(得到较小的压缩比)会降低产量并会因喂料不足而造成螺杆打滑。各种树脂的供应商一般都有推荐注塑物料的最佳压缩比。止逆环(单向阀)发生故障也会导致螺杆打滑。当螺杆在旋转并进行塑化物料时,止逆环应该处于前面(打开)位置,接触固定环座。如果止逆环是处于向后(闭合)状态,或介于向前和向后之间的状态,熔融聚合物在通过止逆环和环座之间的缺口时会有阻力。如果怀疑止逆环有问题应立即替换。
各种塑料原料不同,压缩比也不同,以下为常用塑料螺杆的压缩比:
PLASTICTYPE | FEEDING PARAGRAPH | COMRESSED PARAGRAPH | ALL OF ABOVE |
非结晶型塑料 结晶型塑料 Non-Crystalline Plastics crystalline plastics | 10%-25%全长 60%-65%全长 10%-25% full-length 60%-65% full-length | 55%-65%全长1-2螺距 55%-65%full-length 1-2 pitch | 22%-25%全长 25%-35%全长 22%-25% full-length 25%-35% full-length |
塑料名称 PLASTIC NAME | COMPRESSION RATIO | PALSTIC NAME | COMPRESSION RATIO |
硬聚氯乙烯(粒) Hard PVC(tablets) | 2.5(2-3) | 聚酰胺(尼龙)6 PA-6 | 3.5 |
硬聚氯乙烯(粉) Hard PVC(powder) | 2-4(2-5) | 聚酰胺(尼龙)66 PA-66 | 3.7 |
软聚氯乙烯(粒) Soft PVC(tablets) | 3.2-3.5(3-4) | 聚酰胺(尼龙)11 PA-11 | 2.8(2.6-4.7) |
软聚氯乙烯(粉) Soft PVC(powder) | 3-5 | 聚酰胺(1010) PA-1010 | 3 |
聚乙烯PE | 3-4 | 聚全氟乙丙烯FEP | 3.6 |
聚丙烯PP | 3.7-4(2.5-4) | ABS | 1.8(1.6-2.5) |
聚苯乙烯PS | 2-2.5(2-4) | 聚甲醛POM | 4(2.8-4) |
聚甲基丙烯酸PMMA | 3 | 聚碳酸酯PC | 2.5-3 |
甲酯(有机玻璃)MMS | 3 | 聚亚苯基氧PPO | 2(2-3.5) |
纤维素塑料MC | 1.7-2 | 聚砜PSU | 2-3 |
聚酯PET | 3.5-3.7 | 聚酚氧PH | 2.5-4 |
聚三氟氯乙烯CPE | 2.5-3.3(2-4) |
树脂进料斗也会是造成多种注塑螺杆打滑的原因所在。正确的料斗设计是保证能稳定输送物料的关键,但这点经常被忽略。通常来说,大小均匀的新粒料在含有突变压缩区的方型料斗(底部突然变窄)中运行良好。然而,加入再生物料时就不是这种情况。经过再次粉碎粒料的形状和大小很不一致,这会影响到进料的均匀性。进料不连贯意味着螺杆不能保持熔体上均匀的输送压力,进而产生打滑。要解决这一问题,解决再生料与新粒料尺寸大小的差异问题,可尝试使用涉及有平缓压缩区(底部呈平缓梯度状)的圆形料斗。
材料均匀性
物料颗粒形状和尺寸大小会影响进料的连贯性。粒料形状不佳会引起螺杆加工性能下降、产量波动以及螺杆打滑。形状均匀的粒料在螺杆加料段能更紧密的堆积在一起。在螺杆中的粒料越是被紧密的堆积在一起,物料就有更多的时间在螺杆中熔融并向前输送。形状不佳的粒料会有更大的自由体积(粒料之间较低的容积密度或更多的真空区),并且进料困难,造成螺杆出现打滑。提高机筒后段温度,可使物料更快开始熔融,熔体流获得的压缩性更大。在加工尼龙等吸湿性材料时,潮湿也会导致螺杆打滑。不正确的物料干燥会明显降低机筒中材料粘度并产生水蒸汽,使螺杆难以向前输送物料。应该在干燥料斗的底部使用湿度计测量粒料的湿度值,并与材料供应商推荐的湿度含量进行读数对比。
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