針對不同原料應如何選擇螺桿
在塑料加工等涉及螺桿使用的行業(yè)中奕辖,針對不同原料選擇螺桿可參考以下要點:
一揩臊、熱塑性塑料原料
1. 聚乙烯(PE):
特點:流動性好辰张,粘度較低,結晶度較高,對溫度的敏感性相對較低歉嗓,但在高溫下可能會發(fā)生氧化降解。
螺桿選擇:可選擇通用型螺桿背蟆,其長徑比(L/D)一般在 20:1 到 30:1 之間鉴分。壓縮比相對較小,約為 2.5:1 到 3:1淆储,因為 PE 不需要太高的壓縮比就能較好地塑化舶卧。加料段的螺槽深度可以適當深一些熬慎,以便更好地輸送物料恍像,計量段的螺槽深度適中,保證熔體的均勻性鳖建。
2. 聚丙烯(PP):
特點:與 PE 類似常携,流動性較好,但結晶速度較快淌窄,收縮率較大础呈,對剪切速率有一定的要求。
螺桿選擇:長徑比通常在 20:1 到 25:1 左右权炫。壓縮比可選擇 3:1 到 3.5:1矛枚,能滿足 PP 的塑化要求。由于 PP 的結晶速度快岁且,螺桿的冷卻效果要好阴默,以防止物料在螺桿中過早結晶。在螺桿的設計上乃楣,可以適當增加一些剪切元件稚补,如銷釘?shù)龋瑏硖岣呶锪系幕旌闲Ч蛟羟袕姸炔灰诉^高课幕,以免破壞 PP 的分子結構。
3. 聚苯乙烯(PS):
特點:非結晶性塑料五垮,流動性好乍惊,透明度高,易于加工放仗,但熱穩(wěn)定性較差润绎,容易分解產(chǎn)生氣體。
螺桿選擇:長徑比可選擇 18:1 到 22:1匙监。壓縮比適中凡橱,約為 2.5:1 到 3:1。為了避免 PS 在加工過程中過熱分解亭姥,螺桿的剪切速率要適中稼钩,加料段的螺槽深度不宜過深顾稀,以防止物料在加料段過度受熱。同時猛糯,為了保證制品的透明度陋沫,螺桿的表面光潔度要求較高。
4. 聚氯乙烯(PVC):
特點:熱敏性塑料轨府,對溫度和剪切非常敏感岁之,容易分解,粘度較高座序,且在加工過程中需要添加穩(wěn)定劑等助劑估宏。
螺桿選擇:應選擇專用的 PVC 螺桿。這種螺桿的長徑比一般在 20:1 到 25:1 之間耗膊,壓縮比較大芙卸,通常在 3.5:1 到 4.5:1,以保證 PVC 能夠充分塑化八察。螺桿的螺槽較淺后摧,特別是計量段的螺槽深度要淺,以減少物料的停留時間浙鞋,降低分解的風險咙驾。此外,螺桿的材質要具有良好的耐腐蝕性驼卖,因為 PVC 在加工過程中會釋放出氯化氫等腐蝕性氣體氨肌。
5. 聚碳酸酯(PC):
特點:非結晶性塑料,無明顯熔點款慨,玻璃化溫度較高儒飒,粘度大,對溫度較敏感檩奠,在正常加工溫度范圍內熱穩(wěn)定性較好桩了,但吸水性強。
螺桿選擇:為提高塑化效果埠戳,盡量選取大的長徑比井誉,一般在 25:1 到 30:1 之間。由于其熔融溫度范圍較寬整胃,可采用漸變型螺桿颗圣,壓縮比適中或略高,約為 3:1 到 3.5:1屁使。因為 PC 的粘度大在岂,螺桿的扭矩要足夠大,以保證能夠順利地輸送和塑化物料。同時滋箫,為了防止 PC 中的水分對制品質量產(chǎn)生影響汹囱,在加工前需要對原料進行充分的干燥處理。
6. 聚酰胺(PA箕径,又稱尼龍):
特點:結晶性塑料陡料,吸水性強,熔點較高迅督,粘度隨溫度的變化較大陪罕,在加工過程中容易產(chǎn)生熔體破裂現(xiàn)象。
螺桿選擇:長徑比一般在 20:1 到 25:1 之間胃症。壓縮比約為 3:1 到 3.5:1将借。由于尼龍的吸水性強,在加工前需要進行干燥處理持结,螺桿的設計要有利于排出水分和氣體概栗。在螺桿的加料段,可以設置一些縱向溝槽或屏障結構惋粟,以提高物料的輸送效率,減少 “架橋” 現(xiàn)象的發(fā)生洲鸠。計量段的螺槽深度不宜過淺堂淡,以防止熔體破裂。
二扒腕、熱固性塑料原料
1. 酚醛塑料:
特點:在加熱過程中會發(fā)生交聯(lián)反應绢淀,由線型結構轉變?yōu)榫W(wǎng)狀結構,從而固化成型瘾腰。固化前的酚醛塑料具有一定的流動性皆的,但固化速度較快,對溫度和壓力的控制要求較高蹋盆。
螺桿選擇:螺桿的長徑比不宜過大费薄,一般在 15:1 到 20:1 之間,以防止物料在螺桿中停留時間過長而提前固化栖雾。壓縮比相對較高楞抡,約為 3.5:1 到 4:1,能夠提供足夠的壓力使物料充分混合和塑化析藕。由于酚醛塑料在固化過程中會釋放出氣體召廷,螺桿上需要設置排氣裝置,以排出氣體诱紫,避免制品中出現(xiàn)氣泡等缺陷二焰。
2. 環(huán)氧樹脂:
特點:粘度較高,固化反應需要在一定的溫度和催化劑的作用下進行,固化后的環(huán)氧樹脂具有良好的耐熱性谣旨、耐腐蝕性和機械性能征离。
螺桿選擇:長徑比通常在 20:1 到 25:1 之間,以保證物料能夠充分塑化和混合肚让。壓縮比適中引继,約為 3:1 到 3.5:1。由于環(huán)氧樹脂的粘度較高级嘀,螺桿的扭矩要足夠大广莉,以克服物料的阻力。在加工過程中胖讶,要注意控制溫度和催化劑的加入量德检,確保環(huán)氧樹脂能夠順利固化。
三斯娃、橡膠原料
1. 天然橡膠:
特點:具有良好的彈性和可塑性澎灸,但粘度較高,需要在較高的溫度下進行加工遮晚,且容易受到氧化和老化的影響性昭。
螺桿選擇:螺桿的長徑比一般在 10:1 到 15:1 之間,因為橡膠的加工不需要過高的長徑比县遣。壓縮比相對較小糜颠,約為 1.5:1 到 2:1,以避免過度剪切導致橡膠分子鏈斷裂萧求。螺桿的螺槽深度要深其兴,以便能夠容納大量的橡膠物料。同時夸政,螺桿的材質要具有良好的耐磨性和耐腐蝕性元旬,因為橡膠中可能含有一些酸性或堿性的添加劑。
2. 合成橡膠:
特點:根據(jù)不同的合成方法和配方守问,合成橡膠的性能和加工要求會有所不同匀归。例如,丁苯橡膠的粘度較高酪碘,需要較高的剪切力才能塑化熏萎;順丁橡膠的流動性較好,但在加工過程中容易產(chǎn)生冷流現(xiàn)象解夜。
螺桿選擇:對于粘度較高的合成橡膠吃会,如丁苯橡膠,螺桿的長徑比可以適當增加李狼,壓縮比也可以相應提高炊办,以提高塑化效果。對于容易產(chǎn)生冷流現(xiàn)象的順丁橡膠,螺桿的螺槽結構可以進行特殊設計何哎,如采用變螺距或變深度的螺槽稽舱,以減少冷流的發(fā)生。
四拳笨、工程塑料原料
1. 聚對苯二甲酸丁二醇酯(PBT):
特點:結晶性塑料趋大,熔點較高,粘度較低咏肠,具有良好的機械性能和電氣性能袭靶,但在加工過程中容易發(fā)生水解。
螺桿選擇:長徑比一般在 20:1 到 25:1 之間威恼,壓縮比約為 3:1 到 3.5:1品姓。由于 PBT 容易發(fā)生水解,在加工前需要對原料進行干燥處理箫措,螺桿的設計要有利于排出水分腹备。同時,為了保證制品的質量斤蔓,螺桿的表面光潔度要求較高植酥。
2. 聚對苯二甲酸乙二醇酯(PET):
特點:結晶性塑料,熔點較高附迷,粘度較低惧互,具有良好的耐熱性、耐化學性和機械性能喇伯,但在加工過程中需要進行干燥處理,否則容易產(chǎn)生氣泡等缺陷拨与。
螺桿選擇:長徑比通常在 20:1 到 25:1 之間稻据,壓縮比約為 3:1 到 3.5:1。與 PBT 類似买喧,PET 在加工前也需要進行充分的干燥處理霉枢,螺桿的設計要有利于排出水分和氣體。在螺桿的加料段榔屈,可以設置一些預熱裝置斑宴,以提高物料的溫度,降低粘度亏铭,提高輸送效率窒埃。
五、纖維增強塑料原料
1. 玻璃纖維增強塑料(GFRP):
特點:在塑料中添加了玻璃纖維等增強材料闰纪,提高了塑料的強度宽考、剛度和耐熱性,但也增加了物料的粘度和加工難度,對螺桿的磨損較大啃碗。
螺桿選擇:螺桿的長徑比要適中庞吆,一般在 20:1 到 25:1 之間。壓縮比約為 3:1 到 3.5:1荞看。由于物料中含有玻璃纖維等增強材料弄察,螺桿的材質要具有較高的硬度和耐磨性,如采用鎢鈷合金等材質需纳。在螺桿的結構上芦倒,可以增加一些剪切元件,如銷釘候齿、齒形盤等熙暴,以提高物料的混合效果和玻璃纖維的分散性,但剪切強度不宜過高慌盯,以免破壞玻璃纖維的長度和結構周霉。
2. 碳纖維增強塑料(CFRP):
特點:具有更高的強度、剛度和耐熱性亚皂,但加工難度更大俱箱,對螺桿的磨損也更嚴重。
螺桿選擇:與 GFRP 類似灭必,螺桿的長徑比和壓縮比要根據(jù)具體的加工要求進行選擇狞谱。由于碳纖維的硬度更高,螺桿的材質需要具有更高的硬度和耐磨性禁漓,如采用陶瓷涂層等技術來提高螺桿的表面硬度跟衅。在螺桿的設計上,要更加注重剪切元件的分布和設計泳寥,以確保碳纖維能夠均勻地分散在塑料基體中载呢。