螺杆的基本参数

 一般螺杆分为三段即加料段 ，压缩段 ，均化段 ：

加料段 ：

底经较小 ，主要作用是输送原料给后段 ，因此主要是输送能力问题 ，参数（L1 ，h1） ，h1=（0．12－0．14）D 。

压缩段 ：

底经变化 ，主要作用是压实 、熔融物料 ，建立压力 。参数压缩比ε=h1／h3及L2 。准确应以渐变度A=（h1－h3）／L2 。

均化段（计量段） ：

将压缩段已熔物料定量定温地挤到螺杆最前端 、参数（L3 ，h3） ，h3=（0．05－0．07）D 。

对整条螺杆而言 ，参数L／D－长径比

L／D利弊 ：L／D与转速n ，是螺杆塑化能力及效果的重要因素 ，L／D大则物料在机筒里停留时间长 ，有利于塑化 ，同时压力流 、漏流减少 ，提高了塑化能力 ，同时对温度分布要求较高的物料有利 ，但大之后 ，对制造装配使用上又有负面影响 ，一般L／D为（18～20） ，但目前有加大的趋势 。

其它螺距S ，螺旋升角φ=πDtgφ ，一般D=S ，则φ=17°40′ 。

φ对塑化能力有影响 ，一般来说φ大一些则输送速度快一些 ，因此 ，物料形状不同 ，其φ也有变化 。粉料可取φ=25°左右 ，圆柱料φ=17°左右 ，方块料φ=15°左右 ，但φ的不同 ，对加工而言，也比较困难 ，所以一般φ取17°40′ 。

棱宽e ，对粘度小的物料而言 ，e尽量取大一些 ，太小易漏流 ，但太大会增加动力消耗 ，易过热 ，e=（0.08～0.12）D 。

总而言之 ，在目前情况下 ，因缺乏必要的试验手段 ，对螺杆的设计并没有完整的设计手段 。大部分都要根据不同的物料性质 ，凭经验制订参数以满足不同的需要 ，各厂大致都一样 。

下面就几种专用螺杆的设计结合其物料特性作简单介绍 ：

PC料（聚碳酸酯）

特点 ：

①非结晶性塑料 ，无明显熔点 ，玻璃化温度140°～150℃ ，熔融温度215℃～225℃ ，成型温度250℃～320℃ 。

②粘度大 ，对温度较敏感 ，在正常加工温度范围内热稳定性较好 ，300℃长时停留基本不分解 ，超过340℃开始分解 ，粘度受剪切速率影响较小 。

③吸水性强

参数选定 ：

a．L／D针对其热稳定性好 ，粘度大的特性 ，为提高塑化效果尽量选取大的长径比 ，本厂取26 。

由于其融熔温度范围较宽 ，压缩可较长 ，故采用渐变型螺杆 。L1=30％全长 ，L2=46％全长 。

b．压缩比ε由渐变度A需与熔融速率相适应 ，但目前融熔速率还无法计算得出 ，根据PC从225℃融化至320℃之间可加工的特性 ，其渐变度A值可相对取中等偏上的值,在L2较大的情况下 ，普通渐变型螺杆ε=2～3 ，本厂取2．6 。

c．因其粘度高 ，吸水性强 ，故在均化段之前 ，压缩段之后于螺杆上加混炼结构 ，以加强固体床解体 ，同时 ，可使其中夹带的水份变成气体逸出 。

d．其它参数如e ，s ，φ以及与机筒的间隙都可与其它普通螺杆相同 。

二．PMMA（有机玻璃）

特点:

①玻璃化温度105℃ ，熔融温度大于160℃ ，分解温度270℃ ，成型温度范围很宽 。

②粘度大 ，流动性差 ，热稳定性较好 。

③吸水性较强 。

参数选择

a．L／D选取长径比为20～22的渐变型螺杆 ，视其制品成型的精度要求一般L1=40％ ， L2=40％ 。

b．压缩比ε  ，一般选取2．3～2．6 。

c．针对其有一定亲水性 ，故在螺杆的前端采用混炼环结构 。

d．其它参数一般可按通用螺杆设计 ，与机筒间隙不可太小 。

三．PA（尼龙）

特性 ：

①结晶性塑料 ，种类较多 ，种类不一样 ，其熔点也不一样 ，且熔点范围窄 ，一般所用PA66其熔点为260℃～265℃ 。

②粘度低 ，流动性好，有比较明显的熔点 ，热稳定性差 。

③吸水性一般 。

参数选择

a．L／D选取长径比18～20的突变型螺杆 。

b．压缩比 ，一般选取3～3．5 ，其中防止过热分解h3=0．07～0．08D 。

c．因其粘度低 ，故止逆环处与机筒间隙应尽量小 ，约0．05 ，螺杆与机筒间隙约0．08 ，如有需要 ，视其材料 ，前端可配止逆环 ，射嘴处应自锁 。

d．其它参数 、可按通用螺杆设计 。

四．PET（聚酯）

特性 ：

①熔点250℃～260℃ ，吹塑级PET则成型温度较广一点 ，大约255℃～290℃ 。

②吹塑级PET粘度较高 ，温度对粘度影响大 ，热稳定性差 。

参数选择

①L／D一般取20 ，三段分布L1=50％－55％ ，L2=20％ 。

②采用低剪切 、低压缩比的螺杆 ，压缩比ε  ，一般取1．8～2 ，同时剪切过热导致变色或不透明h3=0．09D 。

③螺杆前端不设混炼环 ，以防过热 ，藏料 。

④因这种材料对温度较敏感 ，而一般厂家多用回收料 ，为提高产量 ，我厂采用的是低剪切螺杆 ，所以可适当提高马达转速 ，以达到目的 。同时在使用回收料方面（大部分为片料） ，本厂根据实际情况 ，为加大加料段的输送能力 ，也采取了加大落料口径在机筒里开槽等方式 ，取得了比较好的效果。

五．PVC（聚氯乙烯）

热敏性物料 ，一般分为硬质和软质 ，其区别在于原料中加入增塑剂的多少 ，少于10％的为硬质 ，多于30％为软质 。

特点 ：

①无明显熔点 ，60℃变软 ，100℃～150℃粘弹态 ，140℃时熔融 ，同时分解 ，170℃分解迅速 ，软化点接近于分解点 ，分解释放于HC1气体 。

②热稳定性差 ，温度 、时间都会导致分解 ，流动性差 。

设计原则

a．温度控制严格 ，螺杆设计尽量要低剪切 ，防止过热 。

b．螺杆 、机筒要防腐蚀 。

c．注塑工艺需严格控制 。

一般讲 ，螺杆参数为L／D=16～20 ，h3=0．07D ，ε =1．6～2  ，L1=40％ ，L2=40％ 。

为防止藏料 ，无止逆环 ，头部锥度20°～30° ，对软胶较适应 ，如制品要求较高 ，可采用无计量段 ，分离型螺杆 ，此种螺杆对硬质PVC较适合 ，而且为配合温控 ，加料段螺杆内部加冷却水或油孔 ，机筒外加冷水或油槽 ，温度控制精度±2℃左右 。

PC料的注塑工艺及螺杆的选择
    PC性能优异 ，透明度较高 ，冲击韧性好 ，耐蠕变 ，使用温度范围宽 ，PC的工艺特性是 ：熔融粘度对剪切率的敏感性小 ，而对温度的敏感性大 ，无明显熔点 ，熔融体粘度较高 ，高温下树脂易水解 ，制品易开裂 。针对这些特性 ，我们特别要注意区别对待 ：要增加熔体的流动性 ，不是用增大注射压力而应采用提高注射温度的办法来达到 。要求模具的流道 、浇口短而粗 ，以减少流体的压力损失 ，同时要较高的注射压力 。树脂在成型加工之前需进行充分的干燥处理 ，使其含水量控制在0.02%以下 ，此外 ，在加工过程中对树脂还应采取保温措施 ，以防重新吸湿 。不仅需要合理的制品设计 ，还应正确掌握成型工艺 ，如提高模具温度 ，对制品进行后处理等可以减少或消除内应力 。视产品的不同状况及时调正工艺参数 。

下面谈谈成型工艺

1 、注射温度    必须综合制品的形状 、尺寸 ，模具结构 。制品性能 、要求等各方面的情况加以考虑后才能作出 。一般在成型中选用温度在270     ~320℃之间 ，过高的料温如超过340℃时 ，PC将会出现分解 ，制品颜色变深 ，表面出现银丝 、暗条 、黑点 、气泡等缺陷 ，同时物理机械性能也显著下降 。

2 、注射压力   对PC制品的物理机械性能 ，内应力 、成型收缩率等有一定的影响对制品的外观及脱模性有较大的影响 ，过低或过高的注射压力都会使制品出现某些缺陷 ，一般注射压力控制在80——120MPa之间 ，对薄壁 ，长流程 ，形状复杂 ，浇口较小的制品 ，为克服熔体流动的阻力，以便及时充满模腔 ，才选用较高的注射压力（120——145MPa） 。从而获得完整而表面光滑的制品 。

3 、保压压力及保压时间   保压压力的大小及保压时间的长短对PC制品的内应力有较大的影响 ，保压压力过小 ，补缩作用小易出现真空泡或表面出现缩凹 ，保压压力过大 ，浇口周围易产生较大的内应力 ，在实际加工中 ，常以高料温 ，低保压的办法来解决 。保压时间的选择应视制品的厚薄 ，浇口大小 ，模温等情况而定 ，一般小而薄制品不需很长的保压时间 ，相反 ，大而厚的制品保压时间应较长 。保压时间的长短可通过浇口封口时间的试验予以确定 。

 4 、注射速度   对PC制品的性能无十分明显的影响 ，除了薄壁 ，小浇口 ，深孔 ，长流程制品外 ，一般采用中速或慢速加工 ，最好是多级注射 ，一般采用慢—快—慢的多级注射方式 。

5 、模具温度   一般控制在80——100℃就可以 ，对形状复杂 ，较薄 ，要求较高的制品 ，也可提高到100——120℃ ，但不能超过模具热变形温度 。

6 、螺杆转速与背压   由于PC熔体粘度较大 ，从有利塑化 ，有利排气 ，有利塑机的维护保养 ，防止螺杆负荷过大 ，对螺杆的转速要求不可太高 ，一般控制在30——60r/min为宜 ，而背压控制在注射压力的10——15%之间为宜 。

7 、PC在注塑过程中要严格控制脱模剂的使用 ，同时再生料的使用不能超过三次 ，使用量应为20%左右 。

对生产PC制品的塑机要求 ：要求制品的最大注射量（包括流道 、浇口等）应不大于公称注射量的70——80% ，螺杆选用单头螺纹等螺距 ，带有止回环的渐变压缩型螺杆 ，螺杆的长径比L/D为15——20 ，几何压缩比C/R