螺桿的基本參數
2025-08-05 09:06 來源:唯塑傳播
螺桿作為塑料加工機械中的關鍵部件,其設計和性能直接影響到擠出或注射成型的質量與效率。以下是螺桿的一些基本參數及其對工藝性能的影響:
1. 螺桿直徑 (ds)
螺桿直徑是指螺紋的外徑,它是衡量擠塑機規格大小的重要技術參數之一。擠塑機的生產能力(擠塑量)近似與螺桿直徑的平方成正比,在其他條件相同的情況下,螺桿直徑稍微增大就能顯著增加擠出量,其影響甚至超過提高螺桿轉速所帶來的效果。
2. 長徑比 (L/ds)
長徑比定義為螺桿工作部分長度與螺桿直徑之比。在其他條件固定時,較大的長徑比意味著更長的螺桿長度,這有助于改善塑料的混合和塑化質量,因為塑料在機筒中受熱時間更長,能夠更加充分且均勻地塑化。然而,過大的長徑比會導致能耗增加、加工難度加大,并可能引起螺桿彎曲等問題。因此,選擇合適的長徑比需考慮所加工塑料的物理性質及產品要求。
3. 壓縮比
壓縮比是加料段第一個螺槽容積與均化段最后一個螺槽容積的比例,反映了物料從固態轉變為熔融狀態過程中體積變化的程度。較高的壓縮比可以使顆粒狀塑料更好地壓實并促進塑化過程,但不同類型塑料需要不同的壓縮比設置。例如,對于結晶型塑料如PP、PE、PA等,推薦壓縮比為3~3.5;而對于粘度較高的塑料如PVC、ABS等,則建議使用較低的壓縮比(1.4~2.5)。
4. 螺旋升角
螺旋升角指的是螺紋與螺桿橫斷面之間的夾角,它影響著物料的輸送效率。如果螺旋角過大,會減少塑化時間從而降低塑化質量;若太小,則螺槽容積減小,不利于擠出量。通常情況下,為了便于加工,螺旋角被設定為約17°41'6。

5. 螺距 (S) 和螺槽寬度
螺距即螺紋的軸向距離,而螺槽寬度則是垂直于螺棱的方向上的寬度。這兩個參數不僅決定了螺桿的螺旋角,還影響了螺槽的容積,進而影響塑料的擠出量和塑化程度。螺槽寬度較大意味著螺棱寬度較小,這樣可以增加螺槽容積以提高擠出量,同時也能降低旋轉摩擦阻力,減少功率消耗。
6. 螺槽深度 (h)
螺槽深度是指螺紋外半徑與根部半徑之差。根據壓縮比的要求,加料段的螺槽較深,有利于提高輸送能力;但過深會影響螺桿強度以及塑料在槽間的混合均勻性。相反,熔融段和均化段的螺槽逐漸變淺,以便產生更高的剪切速率,幫助物料更好地傳熱和混合,不過過淺的螺槽可能會限制擠出量。
7. 螺桿與機筒之間的間隙
此間隙指的是機筒內徑與螺桿外徑之差的一半。適當的間隙對于確保良好的塑化至關重要,因為它關系到擠塑質量和產量。當間隙過大時,特別是均化段的間隙增大,會導致塑料逆流和漏流現象增多,造成擠出壓力波動、擠出量不穩定,甚至引發塑料過熱分解等問題。因此,一般將螺桿與機筒之間的間隙控制在0.1~0.6mm之間。
8. 螺桿頭部結構
螺桿頭部的設計決定了物料能否平穩地從螺桿進入模具,避免滯留或局部物料因受熱時間過長而發生熱分解。不同形狀的螺桿頭部會使塑料流動方式有所區別,常見的設計是在錐體形狀上保留與螺桿均化段連續的螺紋,以增強攪拌作用。
9. 螺桿螺紋的頭數
多頭螺紋相較于單頭螺紋能提供更大的正推力,增強輸送物料的能力,并且可以減少塑料熔體的倒流。但是全部采用多頭螺紋可能導致各條螺槽間熔融、均化或輸送能力不一致,容易引起擠出量和壓力波動,不利于擠出質量。因此,在某些情況下,僅在加料段設置雙頭螺紋來提升塑料粒子的輸送能力可能是更為合理的選擇。
上述提到的基本參數對于優化螺桿的工作性能非常重要,它們共同作用以確保最佳的塑化效果、穩定的擠出過程以及高質量的產品輸出。oz">