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注塑成型多次使用背壓的作用
http://www.csmed.cn 2015-04-06 08:08:04 金洋螺桿

背壓的作用:
背壓的應用可以保證螺桿在旋轉復位時,能產生足夠的機械能量把塑料熔化及混和,背壓還有以下的用途;
    1.把揮發性氣體,包括空氣排出射料缸外;
    2.把附加劑(例如色粉、色種、防靜電劑、滑石粉等)和熔料均勻地混合;
    3.使流經不同有助螺桿長度的熔料均勻化,
    4.提供均勻穩定的塑化材料以獲得精確的成品重量控制。

     很多注塑人員在整個儲料過程祗采用單一數值的背壓,所選用的背壓數值應是盡可能地低(例如4-15bar,或58-217.5psi),只要熔料有適當的密度和均勻性,熔料內并沒有氣泡、揮發性氣體和未完全塑化的膠粒便可以了。對于全電動注塑機的最大阻力感應背壓的設定也是相當于油路背壓的15bar(217.5psi)所選定的數值和作用在馬達壓力軸承的力量成正比例,為了方便轉換熔料背壓軸承的阻力。背壓的利用使注塑機的壓力溫度和熔料溫度上升。上升的幅度和所設定背壓數值有關。較大型的注塑機(螺桿直徑超過70mm(2.75in)的油路背壓可以高至25-40bar(362.5-580psi)但需要注意太高的油路背壓或是阻力感應背壓引起熔料背壓過高,亦表示在射料缸內的熔料溫度過高,這情況對于熱量敏感的塑料的生產是有破壞作用的。而且太高的背壓亦引起螺桿過大和不規則的越位情況,使射膠量極不穩定。越位的多少是受著塑料的黏彈性特性所影響;熔料所儲藏的能量愈多,螺桿的越位距離愈大。這些儲藏的能量使螺桿在停止旋轉時,產生突然的向后跳動,一些熱塑性塑料的跳動現象較其他的塑料厲害,例如LDPE、HDPE、PP、EVA、PP/EPDM 合成物和PPVC,比 較 起)GPPS、HIPS、POM、PC、PPO-M和PMM都比較易發生跳動現象。為了獲得最佳的生產條件,正確的背壓設定至為重要,這樣熔料可以得到適當的混合而螺桿的越位范圍亦不會超過0.4mm(0.016in)。

多次背壓的應用:
     由于螺桿在儲料階段時向后移動,塑料經過螺桿的有效長度并不一樣,這表示作用在塑料上的剪切力能量亦不一樣。所以螺桿行程愈長,螺桿的塑化有效長度變化愈大,所產生的不穩定作用亦愈大。假使我們在儲料進行時,不斷改變背壓的數值,便可以抵消了螺桿塑化有效長度的變化了,對 螺 桿 的越位現象(有時稱螺桿跳動現象)更有穩定的作用。關于螺桿的塑化有效長度,這里作進一步說明,由于螺桿在儲料階段是一邊旋轉一邊后退,我們可以想像得到螺桿從端部至進料口處的長度在儲料剛開始和完畢時都不是一樣,儲料剛開始時的螺桿長度最長,在儲料完畢時最短,這意味著在不同時間跌進螺桿螺坑的塑料,它們制城要流經螺桿的長度都不相同,所吸收的剪切能量亦不一樣。這現象引起了熔料溫度(即黏度)的不均勻,所以獲得的成品品質亦不穩定了。在不同的螺桿后退位置使用不同的和遞增的背壓數值可以大大地降低了上述現象所引起的作用,使生產過程穩定下來。例如在儲料行程最后的10-15%把背壓增高和螺桿旋轉速度降低,可以成功地控制螺桿的越距離在0.2mm(0.008in)內,當然螺桿的轉速和背壓的最佳配搭,需要經過一番的試驗辰才可以獲得。好象以下例子的螺桿參數設定;
  1.螺桿開始時以最佳的表面速度轉動,熔料背壓的數值是50-7bar(752-1,015psi)相對某塑料的最佳螺桿表面速度。
  2.在螺桿儲料行程完成25%和60%時,熔料背壓分別提升至100bar(2,450psi)和20bar(1,740psi);螺桿的轉速不變,以減少不同螺桿有效長度所引起的變化。
  3.在螺桿儲料行程完成時85%時,熔料背壓再提升至150bar(2,175psi);螺桿轉速減半以便降低螺桿越位程度。
  4.螺桿停止轉動時,把螺桿后退5mm(0.197in)(倒索或卸壓)

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