*節(jié) 螺桿基礎(chǔ)知識
一、螺桿與注塑工藝參數(shù)
1、 螺桿直徑D，長徑比L∕D
2、 射膠壓力、射膠速率、射膠線速度、螺桿轉(zhuǎn)速
射膠(螺桿)行程
3、 基本關(guān)系式(不計容積效率)
①射膠壓力：P射S射=P0S0
②射膠速率：V射=V0 ╱πR2 V0 =Q╱S0
4、幾點討論
① 射膠系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一定，較小的螺桿可以獲得較大的射膠壓力；較大的螺桿可以獲得較大的射膠速率；
② 射膠系統(tǒng)結(jié)構(gòu)一定，螺桿一定，加大油泵可以獲得較大的射膠速率，但不改變射膠壓力；
③ 加大射膠活塞桿直徑，(改變射膠油缸面積)其實是降低射膠壓力，提高射膠速率。
二、螺桿的結(jié)構(gòu)、分類及幾何參數(shù)
1、 螺桿工作長度分段：參見圖一，加料段L1，壓縮段L2，均化段L3
2、 螺桿的壓縮比：一般地講，加料段槽深H1與均化段槽深H3稱為螺桿的壓縮比。
3、 螺桿的三個基本類型(按幾何結(jié)構(gòu)劃分)
① 漸變型螺桿 ②突變型螺桿 ③通用型螺桿
A、 螺桿分段
螺桿類型
加料段
壓縮段
均化段
漸變型
≤40%
≥40%
≈20%
突變型
≥65%
1.5D
20－25%
通用型
≈50%
20－30%
20－30%
B、 計量段槽深H3：槽深較淺時，物料剪切劇烈，致使熔料溫升，并且儲料運動的功率消耗增大；槽深較深時，塑化能力提高。一般取值如下：
漸變型螺桿
突變型螺桿
通用型螺桿
均化段槽深
0.06－0.08D
0.04－0.06D
0.05－0.07D
在選用時，較大螺桿取較小比值；較小螺桿取較大比值。
C、 壓縮比：壓縮比取值大小對注塑過程的影響與計量段槽深的影響相似，較小的壓縮比有利于提高螺桿的塑化能力。
漸變型螺桿
突變型螺桿
通用型螺桿
壓縮比
1.4－2.5
3－3.5
2.1－2.6
在選用時，較小螺桿取較小壓縮比；較大螺桿取較大值。
三、螺桿的材料及表面處理方式
1、 氮化鋼：38CrMoAlA
表面處理方式有氮化和氮化+電鍍兩種
2、 合金鋼：有采用整體合金和雙合金兩種，其中雙合金是指螺桿(炮筒)基體采用氮化鋼，而表面采用噴涂、熔焊或澆注的方式來附著高強度高硬度的合金材料(如WC,碳化鎢)。
3、 不銹鋼：近幾年來， 國際國內(nèi)均開始選用特種不銹鋼來制作螺桿，主要針對透明塑料制品及有腐蝕性的塑料加工。
四、標準螺桿與專用螺桿
1、 標準螺桿：結(jié)構(gòu)為通用型，材料為38crMOAlA，表面處理方式為氮化，直徑為catalog上的兩種，適用于普通塑料及部分工程塑料，如PP 、PE、PS、ABS、PA、PVC(軟)PBT、PET。
2、 專用螺桿
① 結(jié)構(gòu)型專用螺桿：針對不同塑料的熔膠特性而設(shè)計的不同幾何結(jié)構(gòu)的螺桿，主要有：PC專用、PMMA專用、PVC(硬)專用、EVA專用等，請注意以下兩點需向客戶闡明：
A、 相關(guān)塑料不使用專用螺桿不能保證產(chǎn)品品質(zhì)；
B、 使用專用螺桿不保證啤其他塑料制品品質(zhì)。
② 材料型專用螺桿
A、 雙合金螺桿(炮筒)：其結(jié)構(gòu)一般為通用型，對塑料的適應(yīng)范圍較寬，目前市場上較為普遍的塑料增強改性品種有：PA、ABS、PP、ABS、PS、POM、PC、PBT加玻纖、碳纖均可使用此種螺桿(炮筒)。
B、 不銹鋼螺桿：定義為材料專用，結(jié)構(gòu)上采用通用設(shè)計時，主要針對普通塑料制品透明度要求較高或塑料加工過程中腐蝕性較強(如POM、CA)，采用專用結(jié)構(gòu)設(shè)計主要用于PC、PMMA專用螺桿，預(yù)計此類螺桿在我司不久會獲得較多的應(yīng)用。
③ 表面處理方式專用：由于POTENZA系列機型螺桿表面處理方式為氮化，所以目前我司產(chǎn)品采用電鍍螺桿也可認為是專用方式 。主要用于普通塑料制品透明要求較高或防腐蝕要求；另一種情形為結(jié)構(gòu)型專用螺桿的表面處理也是氮化+電鍍。、
五、混色問題與混色螺桿
1、 混色問題的由來：由產(chǎn)品質(zhì)量(色澤要求)，產(chǎn)品的經(jīng)濟性(改色母混色為色粉混色)及加工的多功能性(一條螺桿加工多種塑料)的不斷提高而產(chǎn)生。
2、 通用型混色螺桿：對通用型螺桿作出混色功能的補充設(shè)計，適用塑料范圍與通用型螺桿(標準螺桿)基本一致，能解決絕大部分客戶普通塑料制品加色粉混色的加工要求。缺點是與產(chǎn)品透明度較高存在一定沖突及儲料負載及時間略有增加，在市場營銷策略中可作為解決客戶產(chǎn)品混色問題的基本方式；
3、 專用型混色螺桿：制造成本明顯上升，作為高要求混色時專用，要求客戶配兩條螺桿；
4、 混色附件：主要有混色頭、混色射嘴附件，此類附件物小價高，但使用較為便利，可用于以下兩種情形，一是已購機客戶解決產(chǎn)品混色問題，二是客戶購機時，補購一套混色附件，通過拆卸標準配備的法蘭，射嘴及前三件，換裝混色專用的法蘭、射嘴及前三件的方式來達到普通產(chǎn)品與混色產(chǎn)品兼用一條螺桿的結(jié)果。
第二節(jié) 螺桿應(yīng)用
螺桿是根據(jù)不同的塑料而設(shè)計的，通過修改螺桿參數(shù)可以制造出適應(yīng)不同塑料的螺桿，為了使用方便，我們把螺桿作如下分類：
一、根據(jù)用途分為通用螺桿和專用螺桿
1. 通用螺桿可滿足大多數(shù)普通塑料的使用，如PS、ABS、PDP、HDPE、AS等常用塑料，在要求不要時可用于成型PMMA、PC、PA等工程塑料。
2. 專用螺桿是針對某一種或某一類而特殊設(shè)計的螺桿，如：PA專用、PC專用、PET專用、UPVC專用等。
二、根據(jù)結(jié)構(gòu)形式分：
1. 突變形螺桿：加料段長、壓縮段短、壓縮比大，主要針對PA、PP、PE等結(jié)晶料而設(shè)計。
2. 漸變形螺桿：主要針對非結(jié)晶料，如：PC、POM、ABS等。
3. 帶混煉元件的特殊螺桿，如帶雙螺棱，屏障段、混合段等剪切元件，主要為了提高塑化能力，混色塑化效果。如：PP混色、透明PMMA等。
二、根據(jù)螺桿材料：
1. 普通螺桿，材料為38CrMoALA氮化，可用于大多數(shù)塑料。
2. 不銹鋼螺桿，材料為9Cr18MoU淬火，主要用于有較強度腐蝕性或要求較高表面粗糙的塑料，如PC、PMMA、PVC加阻火燃劑的塑料等。
3. 電鍍螺桿，材料為38CrMoALA，表面鍍鉻，用途與不銹鋼螺桿相同，但鍍層易脫落，處理工藝復(fù)雜。
耐磨熔膠筒組件，有泰星雙合金（A、B、C級）、金海、華業(yè)全硬螺桿等，用于加玻璃纖維或其他耐磨填料的塑料。
專用螺桿介紹
在注塑過程中，由于經(jīng)常需要更換塑料品種，所以換螺桿的情況比較頻繁，停機換螺桿時間很長，會影響機器的生產(chǎn)，因此在要求不是特別嚴格的場合，一般采用通用型螺桿代替各種專用螺桿，而用調(diào)整工藝參數(shù)的方法來滿足不同塑料的要求。
通用型螺桿可滿足大多數(shù)情況下塑料的使用功能，包括ABS、GPPS、HIPS、HDPE、LDPE、POM、PP等等材料，本公司的通用型螺桿長徑比大，幾何參數(shù)先進合理，塑化效果好。但當材料的性能比較特別（如PA、PVC、CP等）或塑化要求比較高的特殊制品時及特殊顆粒形狀塑料時，通用型螺桿可能就不能完全滿足要求，這時就要用專用螺桿去制作。
專用螺桿有：
1、UPVC專用螺桿
UPVC專用螺桿是為了適應(yīng)UPVC料粘度高、易分解、腐蝕性強的特點而專門設(shè)計的，壓縮比小，適當加長了壓縮段的長度，以減少剪切熱的發(fā)生，螺桿設(shè)計有雙螺桿槽分離未塑化好的塑料，前端設(shè)計有屏障型混煉效果，表面鍍有硬鉻以抵抗腐蝕氣體的侵蝕。
2、混色螺桿
混色螺桿主要結(jié)構(gòu)為在通用型螺桿的均化段前部加一段混煉段，提高混色效果。
當未完全塑化的固態(tài)小顆粒到達混煉段時，小顆粒在“銷釘”被分流成小細流，然后又到寬闊空間處，再被分流，再到寬闊空間處，如此反覆幾次之后，把未完全塑化混色的熔融料徹底混合。
此種螺桿有幾點優(yōu)勢：因前邊加有混煉段，因此與普通螺桿相比混煉效果好；由于分流和混合作用，其生產(chǎn)能力提高大約30%左右；機械加工相對于其它專用螺桿來說比米飯容易。
3、PA專用螺桿
聚酰胺（PA也稱尼龍）具有高度的結(jié)晶能力，由于具有良好的機械性能而廣泛地應(yīng)用，其具有韌性、自潤滑性、進料困難、剪切生熱大、熔點高、熔融速度快、易分解的特點，因此要求螺桿具壓縮排氣集中，吃料能力強，驅(qū)動力大，耐磨性好，并且加料段要長，加料段螺槽要深，壓縮段、均化段較短，螺桿與機筒之間配合間隙要小，精度要高，螺桿帶止逆環(huán)。
4、PC專用螺桿
聚碳酸酯（PC）為無色或微黃色透明粒狀，無毒無味。作為工程塑料，它的性能優(yōu)異，透明度高，沖擊韌性好，使用溫度范圍寬，制品尺寸精度高。廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)，現(xiàn)在電子儀表行業(yè)應(yīng)用較多，特別其可用于光蝶的生產(chǎn)原料。
PC專用螺桿在通用型螺桿的基礎(chǔ)上針對PC料的特點作了參數(shù)方面的改進，也可成型一般塑料及PMMA普通制品，混色效果較差。
5、PET專用螺桿
聚對苯二甲酸乙二酯（PET又稱聚酯）具有優(yōu)異的性能，多數(shù)情況下主要用于瓶坯，既通稱的PET瓶坯，其具有強度大、透明性好、無毒、防滲透、質(zhì)量輕、生產(chǎn)效率高等特點。
PET專用螺桿是在通用型螺桿針對PET特點改進而成。
6、雙金屬螺桿
對于某些高粘度、高纖維性的原料，螺桿的磨損可能較大，可在螺桿與機筒接觸的表面處焊高耐磨金屬，提高螺桿的耐磨性，大大延長螺桿的使用壽命。
7、酸性螺桿組件
針對CA、CP等酸性塑料腐蝕性強的特性，在螺桿各組件表面作了特殊處理，耐磨性好。
螺桿類型
適用范圍
螺桿特點
通用型螺桿
ABS、GPPS、HDPE、LDPE、POM、PMMA、AS、PP等熱塑性塑料
通用型鍍螺桿
ABS、GPPS、HIPS、HDPE、LDPE、POM、PMMA、AS、PP等熱塑性塑料。阻燃性塑料應(yīng)選用此螺桿
PC螺桿
成型PC料（聚碳酸酯）如PC插座等。
PC專用螺桿針對PC等高粘度塑料，剪切發(fā)熱少，耐酸性腐蝕，中小直徑，成型PC、PPR、阻燃ABS等效果好。也可成型一般塑料及PMMA普通制品。混色效果較差。如塑料中加色料，需訂做加強混色型螺桿。
PA螺桿
成型PA（尼龍）如PA6、PA66等）。對于阻燃級尼龍及玻璃纖維填充尼龍推薦使用鍍鉻螺桿。
針對PA粘度低、著色難，熔融速度快、自潤滑性好待特點，螺桿混色效果好，進料量穩(wěn)定，排氣效果好，中間直徑。成型PA、PP、LCP等結(jié)晶型低粘度塑料效果好。也可成型一般塑料。對于PC、PMMA、阻然ABS等高粘度及熱穩(wěn)定性差的塑料不適用（中段溫度過高分解）。
PET螺桿
成型PET料（管坯、瓶坯等）成型ABS、HIPB、AS等塑料時如對塑化、混色要求較高也可以使用。
針對PET粘度低，比熱容大，易粘料以及PET瓶坯要求塑化快、塑化均勻的特性，螺絲桿塑化好，穩(wěn)定性高，不粘料，熔膠速度快，所做瓶坯吹瓶時成品率高。大直徑。也可成型一般塑料。
PBT螺桿
針對PBT容易分解，對壓力敏感以及需添加玻璃纖維的特性，螺絲桿產(chǎn)生壓力穩(wěn)定，并使用雙合金提高耐磨性。
UPVC螺桿
成型UPVC（非塑化聚氯乙烯管接頭）或普通PVC，也可以用來成型PC、AS、PMMA等高粘度材料，但不能用來成型PP、PE等低粘度材料。
針對UPVC粘度高、易分解、腐蝕性強以及UPVC管接頭要求塑化好等特點。螺桿塑化好、剪切發(fā)熱少，耐酸性腐蝕因為沒有過膠圈，不能用于低粘度塑料和注射速度壓力分級較精確的制品。另外，由于需散熱降溫，做UPVC產(chǎn)品時機筒（熔膠筒）要采用強制風(fēng)冷措施與螺桿配合使用。
PMMA專用螺桿
針對PMMA透明產(chǎn)品要求塑化效果好，分解率低等特性，塑化好，剪切好，剪切發(fā)熱低，混色好。中間直徑。成型PMMA、PPR、PC、ABS等加色粉時效果好。如塑料加有阻燃劑，螺桿需鍍鉻。
分離型螺桿
對塑化和混色要求較高的情況，能在不隱藏低塑化效率的情況下改善混色及塑化質(zhì)量。國外普遍采用。
高混煉螺桿
對塑化和混色要求較高的情況。
雙金屬螺桿
高填充料、高粘度料（纖維填充料等）
針對雜質(zhì)含量較高的再生料、玻纖增或塑料及無機礦物填料（鈣粉、碳粉、滑石粉等）含量較多的塑料，螺桿耐磨性好。
酸性螺桿組件
帶有酸性、腐蝕性的塑料。
針對CP、CA等酸性塑料腐蝕性強的特性，螺桿、熔膠筒以及其它塑化零件在結(jié)構(gòu)及表面處理上都做了特殊設(shè)計。螺桿組件耐腐蝕性好。
備注：
1） 所有螺桿均通過計算機優(yōu)化設(shè)計。
2）標準注塑機均安裝通用螺桿
3）為提高螺桿的塑化效果，本公司鎖模力在600噸以上（含600噸）的標準注塑機均設(shè)計為帶有屏障型煉頭和菠蘿型混煉段的高混煉螺桿，600噸以下的注塑機也可以根據(jù)客戶要求設(shè)計高混煉螺桿頭。
4）用戶為提高輸送效率，可特訂拉槽機筒，例如加工條料、塊料、混合料、回收料、油質(zhì)料等都適用。
