技術(shù)人員總結(jié)出螺桿出現(xiàn)打滑的原因包括:背壓太高、機(jī)筒后半段過熱或過冷、機(jī)筒或螺桿磨損、螺桿加料段螺槽太淺、料斗設(shè)計(jì)不當(dāng)、料斗缺料或堵塞、樹脂潮濕、樹脂中潤(rùn)滑劑含量過高、物料粒度太細(xì),使用的樹脂切割形狀不佳或是再生料。
當(dāng)螺桿發(fā)生打滑時(shí),物料可能會(huì)聚集在喂料口,而無法正常輸送到注射機(jī)的末端。當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)并在機(jī)筒內(nèi)后退以輸送物料并準(zhǔn)備下次注射時(shí),螺桿打滑會(huì)發(fā)生在塑化段。此時(shí),螺桿的旋轉(zhuǎn)仍在繼續(xù),但螺桿的軸向運(yùn)動(dòng)會(huì)停止,即發(fā)生打滑。螺桿打滑常常會(huì)導(dǎo)致注射前的物料降解,產(chǎn)品質(zhì)量會(huì)下降(如缺料),而成型周期則會(huì)延長(zhǎng)。
螺桿打滑的原因是多方面的,可能與背壓過高、料筒末端過熱或過冷、料筒或螺桿磨損、加料段螺紋太淺、料斗設(shè)計(jì)不合理以及料斗被堵塞、樹脂潮濕、樹脂過度潤(rùn)滑、物料太細(xì)或者樹脂及再生料的不合理切割等因素有關(guān)。
物料的均勻性
物料的大小和形狀會(huì)對(duì)進(jìn)料的均勻性產(chǎn)生影響——粒料形狀不佳也會(huì)引起螺桿打滑,從而造成產(chǎn)量變化。大小均勻的粒料會(huì)在加料段緊密堆積,易于熔融和輸送。而形狀各異的粒料會(huì)造成自由體積過大(粒料之間空隙過多),難以輸送,從而造成螺桿打滑。對(duì)此,可以提高料筒末端溫度,從而使融化過程開始得更早,也使物料壓縮得更加緊密。
對(duì)于吸濕性材料(如尼龍),樹脂含水量高也會(huì)引起螺桿打滑。不恰當(dāng)?shù)母稍飼?huì)顯著降低物料粘度,并在料筒中產(chǎn)生水蒸汽,因此導(dǎo)致螺桿的輸送能力下降。對(duì)此,可在加工前使用濕度分析儀來確定干燥后物料的含水量。
工藝設(shè)置
料筒末端過冷是引起螺桿打滑的主要原因之一。注射機(jī)的料筒分為3段,在末端,即加料段,粒料在加熱和壓縮的過程中,會(huì)形成一層熔體薄膜粘到螺桿上。沒有這層薄膜,粒料就不容易被輸送到前端。 加料段的材料必須被加熱到臨界溫度,以形成那層關(guān)鍵的熔體膜。然而,通常物料在加料段的停留時(shí)間很短,無法達(dá)到要求的溫度。而這種情況一般會(huì)在小型注射機(jī)上發(fā)生。停留時(shí)間過短會(huì)造成聚合物的熔融和混合過程的不完全,從而導(dǎo)致螺桿打滑或失速。
有2種簡(jiǎn)易的方法可確定螺桿是否發(fā)生打滑。一種方法是,向料筒末端添加少量的物料,以檢測(cè)熔體溫度。如果停留時(shí)間太短,熔體溫度將低于料筒溫度設(shè)定點(diǎn)。第二種方法是檢查制品:如果制品上有花紋或明暗的條紋,就表示物料在機(jī)筒中沒有混合均勻。一旦發(fā)生了螺桿打滑現(xiàn)象,一個(gè)解決方案是提高加料段料筒的溫度,直到螺桿的旋轉(zhuǎn)和回縮都毫無障礙。要達(dá)到這一目的,料筒溫度可能需要被提高到超過推薦的設(shè)定點(diǎn)。
高背壓也會(huì)引起螺桿停滯或打滑。提高背壓設(shè)置,會(huì)提高施加給物料的能量。但如果背壓設(shè)置太高,螺桿會(huì)沒有足夠的壓力來克服背壓,從而無法將物料輸送到前方。這時(shí),當(dāng)螺桿在某個(gè)位置旋轉(zhuǎn)而沒有正?;乜s,它就會(huì)對(duì)物料做更多的功,從而顯著提高熔體溫度,造成制品質(zhì)量下降和成型周期的延長(zhǎng)。熔體的背壓可以通過調(diào)節(jié)注射氣缸的閥門來控制。
硬件問題
如果螺桿打滑是由于設(shè)備的原因而不是工藝設(shè)置的原因引起的,螺桿和料筒的磨損則可能是罪魁禍?zhǔn)?。樹脂在過渡段熔融,并粘到料筒壁上,就像加料段一樣。當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)時(shí),它將熔體剪切下來并將其輸送到前端。如果螺桿和料筒磨損,螺桿就難以有效地將物料輸送到前端。如果不能確定是否受到了磨損,可以測(cè)量螺桿與料筒之間的縫隙寬度,一旦不符合規(guī)定的公差,就應(yīng)該對(duì)其實(shí)施替換或修理了。螺桿設(shè)計(jì),特別是壓縮比設(shè)計(jì),在塑化中扮演著重要的角色。加料段太短,即壓縮比太小,將導(dǎo)致輸送量降低和螺桿打滑。樹脂供應(yīng)商會(huì)為其材料推薦最佳的壓縮比。引起螺桿打滑的原因還可能是止回閥(單向閥)工作不正常。當(dāng)螺桿旋轉(zhuǎn)準(zhǔn)備注射時(shí),擋圈應(yīng)位于前端(開啟位置),與擋圈架的凸扣相接。如果擋圈處于末端(即閉合位置),或者位于尾部和擋圈架的中間,那么聚合物熔體將很難穿過這一縫隙。若發(fā)現(xiàn)擋圈有問題,應(yīng)及時(shí)更換。
另外,樹脂進(jìn)料斗也可能是引起螺桿打滑的因素之一。料斗的正確設(shè)計(jì)是均勻加料的關(guān)鍵,但這常常被人們忽略。配有快速壓縮段(即在底部陡然收緊)的正方形料斗更適宜加工均勻的生料,卻并不適宜加工再生料。由于再生料的粒徑分布較寬,因此會(huì)影響進(jìn)料的均勻性,這就意味著螺桿不能在相同壓力下均勻輸送熔體,最終會(huì)導(dǎo)致打滑。要解決這一問題,要使用配有漸變壓縮段(即在底部以錐形逐漸收縮)的圓形料斗,以處理粒徑分布寬的物料。
螺桿的保養(yǎng)也是非常重要,下面介紹幾種保養(yǎng)螺桿的方法。1.避免螺桿空轉(zhuǎn)、打滑等現(xiàn)象;2.避免POM與PVC同時(shí)混入料筒,在熔融溫度下將會(huì)發(fā)生反應(yīng)造成嚴(yán)重工業(yè)事故;3.避免異物落入料料筒損壞螺桿及料筒。防止金屬碎片及雜物落入料斗,若加工回收料,便需加上磁性料斗以防止鐵屑等進(jìn)入料筒;4.料筒未達(dá)到預(yù)調(diào)溫度時(shí),切勿啟動(dòng)機(jī)器。新開電熱一般要求溫度達(dá)到設(shè)定值30分鐘后再操作螺桿;5.使用防涎時(shí)要確定料筒內(nèi)塑料完全熔融,以免螺桿后退時(shí)損壞傳動(dòng)系統(tǒng)零件;6.當(dāng)熔融塑料溫度正常但又不斷發(fā)現(xiàn)熔融塑料出現(xiàn)黑點(diǎn)或變色時(shí),應(yīng)檢查膠螺桿止逆環(huán)座(過膠圈、介子)是否損壞;7.每次停機(jī)超過半小時(shí)以上的,最好關(guān)閉落料口并清掃料筒內(nèi)料,設(shè)置保溫; 8.使用新塑料時(shí),應(yīng)把料筒的余料清洗干凈。使用POM、PVC、PA+GF等料時(shí)盡量減少原料降解,停機(jī)后及時(shí)用ABS等水口料沖洗干凈。
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