注塑螺杆(gan)在加料口产(chan)生压料困难时,或沿着机筒长度不能(neng)形成足够的粘着力以输送物料,那(na)么螺杆就发生了打滑现象。在螺杆预塑阶段(duan),螺杆在机筒内旋转沿着螺杆方向输送物料并(bing)后退积累物料准备(bei)下一次注塑(su)时,螺杆(gan)也会发生(sheng)打滑。如果(guo)螺杆在预塑阶段开(kai)始打滑(hua),那(na)么(me)在螺杆继续旋转时,螺杆(gan)的轴向运动会停止。通常螺杆打(da)滑会(hui)导致物料在注塑之前(qian)发生降解,还会出现短射、加工循环周期延长(zhang)等制品质量问题。
螺杆出现打滑的原因(yin)包(bao)括(kuo)背压太高、机筒后半段过热或过(guo)冷(leng)、机筒或(huo)螺杆磨损、螺杆(gan)加料段螺槽太浅、料斗设计不当、料斗缺料或堵塞、树脂潮湿、树脂中润滑剂含(han)量过高、物料粒度太细,使用的树脂切割形状(zhuang)不佳或是再生料。
工(gong)艺(yi)参数的影响
机筒(tong)后段(duan)温度低(di)通常是造成注塑(su)螺杆(gan)打(da)滑的主要原因。注塑机机筒分(fen)为三段,在加料段后部,物(wu)料在加热压缩过程中形成一层熔融(rong)聚合物薄(bao)层。熔融膜层贴在机筒上。如果没有这一薄层,粒料就很难(nan)向(xiang)前输送。
处于加料段内的物料必须加(jia)热到临界温度,才能产生关键的熔融膜层。然而常常(chang)是物料在机筒中滞留时间太短不能使聚合物达到该温度。这种(zhong)情况的发生可能是(shi)由于设备规模太小,相应(ying)配置较小的机筒和螺杆(gan)所造成的(de)。停留(liu)时间过短(duan)易造成聚合物熔(rong)融或混合(he)不充分,从而会导致(zhi)螺(luo)杆打滑或停转。
现在介绍出(chu)现该问题的两个(ge)简单处理方法。从机筒末端开始(shi)加人少量物料进行(xing)清洗,并且检査熔融温度。如果停(ting)留时间短,那么熔融温度会低于机筒温度(du)的(de)设定(ding)值。第二种方法是观察成型制品,如(ru)果发现有如大理石斑纹、黑点或淡条纹,那就表明(ming)物料在机筒内没有得到很好的混炼。
出现螺杆打滑尝试的(de)解决方法之一是(shi),逐渐提升加料段的温度,直到螺(luo)杆旋转和后退达到协调(diao)一致。有时不得不将(jiang)机筒温度提高到推荐设(she)定(ding)值以上才能达到这一范围。
设(she)置过高(gao)的背压也会导(dao)致螺杆停转(zhuan)或打滑。提高背压设定(ding)值也就提高了进入到物料中的能量。如果背压设定过高,那么螺(luo)杆也(ye)许不能产生足(zu)够(gou)的向前输(shu)送熔体(ti)压(ya)力,以克服背压(ya)的反压,螺杆就会在某个位(wei)置旋转不会(hui)后退(tui),这样会对熔(rong)体(ti)做更多的功并显著提高熔体温度,从而对制品质量和循环周期产(chan)生不利(li)影响。施加在熔体上的背压可以通过注射机筒上(shang)的控制阀进行调节。
设备的影响
如果螺杆打滑原因是由于(yu)加工(gong)设备而不是工艺参(can)数引起(qi)的,那么螺杆和机筒磨损就很有可能(neng)是问题关键。与加料段一样(yang),当树脂在螺杆压缩段熔(rong)化时(shi)粘附在机(ji)筒壁(bi)上。当螺杆进行旋转时,物料(liao)受到(dao)剪切(qie)力后离开机筒壁并向前方输送。如果螺(luo)杆和机筒上有磨损区,那么螺杆就不能有效向前输送物料。如果怀疑设备存在有磨损,就应(ying)该(gai)检(jian)查螺杆和机筒,并检验两者之间(jian)的配合(he)间隙。如果螺杆和机(ji)筒的配合间隙超过标准(zhun)值,应该着手更换或(huo)者维修工(gong)作。
螺杆设计参(can)数特别是压缩比(加料段深度(du)比均化段深度(du))对塑化均匀性起(qi)到至(zhi)关重要的作用。加料段太浅(得到较(jiao)小的压缩比)会(hui)降(jiang)低产量并会因喂料不足而造成螺杆打滑。各(ge)种树脂的供应商一(yi)般都有推荐注塑物料(liao)的最佳(jia)压(ya)缩(suo)比。
止(zhi)逆环(单向阀)发生(sheng)故障也会导致螺杆(gan)打滑。当螺杆在(zai)旋转并进行塑化(hua)
物料时,止逆环(huan)应该(gai)处于前面(打开)位置,接(jie)触固定环座。如果止逆环是处于(yu)向后(闭合)状态,或介于(yu)向前和向后之间的状态(tai),熔融聚合物在通过止逆环和环座之间的缺口时会(hui)有阻力。如(ru)果怀疑止逆环有问题应立即替换。
树脂进料(liao)斗也会是(shi)造(zao)成多种(zhong)注塑螺杆打滑的原因所在。正确的料斗设计是保证能稳定输送(song)物料的关键,但这(zhe)点(dian)经常被忽略。通常来说,大小均匀的新粒料在含(han)有突变(bian)压缩(suo)区的方型料斗(底部突(tu)然变窄(zhai))中运行良好。然而,加(jia)入再生物料时就不是这种情况。经过再次(ci)粉碎粒料的形(xing)状和大小很不一致,这会影(ying)响到进料的均(jun)匀性。进料不连贯意味着螺(luo)杆(gan)不能保持熔体(ti)上均匀的输送压(ya)力,进而产生打滑。要解决(jue)这(zhe)一问题,解决再生料与新粒料尺寸大小的差异问题,可尝试使用(yong)涉及有平缓压缩区(底部呈平缓(huan)梯度状)的圆形料斗。
材料均匀性(xing)
正如上述所说,物料颗粒形状和尺寸大小会影响进料的连贯性。粒料(liao)形状(zhuang)不(bu)佳会引(yin)起螺杆加工性能下降、产量波(bo)动以及(ji)螺杆(gan)打滑(hua)。形状均匀的粒料在螺杆加(jia)料段能更紧(jin)密的堆(dui)积在一起。在螺杆中的(de)粒料越是被紧密的堆积在一起,物料就有(you)更多的时间在螺杆中熔融并向前输送。形状不佳的粒料(liao)会有更大的自由体积(粒料之(zhi)间较低的容积密度或更多的真空区),并且进料困难(nan),造成螺杆出现打滑。提高机筒后段温度,可使物料(liao)更快开始熔融,熔(rong)体(ti)流获得(de)的压缩性更大。
在加工尼(ni)龙等(deng)吸湿性材料时,潮(chao)湿也会导致螺(luo)杆打滑。不正确(que)的物料干燥会明显降(jiang)低机(ji)筒中材料粘度并产生水蒸汽,使螺杆难以向前输送物料。应该在干燥料斗的底(di)部使用湿度计(ji)测量粒料的湿度值(zhi),并与材料供应商推(tui)荐的湿度含量进行读数对比。