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注塑机螺杆日常检修及日常维护

螺杆是注塑机配件的重要部件。它的作用是对塑料进行输送、压实、熔化、搅拌和施压。所有这些都是通过螺杆在料筒内的旋转来完成的。在螺杆旋转时,塑料对于机筒内壁、螺杆螺槽底面、螺棱推进面以及塑料与塑料之间在都会产生摩擦及相互运动。塑料的向前推进就是这种运动组合的结果,而摩擦产生的热量也被吸收用来提高塑料温度及熔化塑料。螺杆的设计结构将直接影响到这些作用的程度。


注塑机螺杆是长时间在高温、高压、高的机械扭力及高的磨擦环境下工作,损耗不可避免。即便注塑机螺杆都进行过各种表面处理,从淬火到渗氮、渗硼到喷贱,到双合金喷溅,似乎注塑讲解螺杆本身质量已经提升很多了。


但实际生产中,为什么寿命差异那么大呢?同样的二手注塑机螺杆有的厂可以用8年,有的只能用2个月,同样是注塑机螺杆做铁的差距咋这么大呢。

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螺杆分段说明


注塑机螺杆一般情况下可分为加料段、压缩段、均化段(也称为计量段)。(注:不同的螺杆三段所占的比值不一样,螺杆槽深不一样,螺杆底径过渡形式不一样)


(1)加料段说明:此段螺沟深度固定,其功能为负责预热与塑料固体输送及推挤。必须保证塑料在进料段结束时开始熔融。


(2)压缩段说明:此区段为渐缩螺杆螺沟牙深,其功能为塑料原料熔融、混炼、剪切压缩与加压排气。塑料在此段会完全溶解,体积会缩小,压缩比的设计很重要。


(3)均化段说明:此段为螺杆螺沟固定沟深,其主要功能为混炼、熔胶输送、计量,还必须提供足够的压力,保持熔胶均匀温度及稳定熔融塑料的流量。


一、注塑机螺杆寿命关键是使用和保养,以下使用和保养原则可供参考:


1)注塑机启动时候,要注塑充分预热。料筒达到预调温度后,Φ60mm以下的再持续保温15分钟。以上的30分钟后再启动马达开始螺杆相关动作。


2)料与螺杆要匹配。特别是腐蚀性材料及硬质材料,比如PVC,阻燃材料,玻纤添加的材料要用专业螺杆,切忌普通螺杆。


3)如果普通机用腐蚀材料一定注意使用后第一时间用稳定材料如HDPE,HIPS等清洗置换出来。


4)如果普通机偶尔用了玻纤料,一定注意要用高料温、低螺杆转速、低背压,切记切记。


5)无论何种料,尽量不用温度下限生产,比如PC料250度也凑合可以生产,ABS在185度勉强也可以做,但对螺杆不好,因为需要扭力大,且磨损严重。同时如果一定用下限问题则用低的螺杆转速。


6)每次停机超过半小时以上的,要关闭落料口并清洗料筒内料,设置保温。


7)避免异物落入料料筒损坏螺杆及料筒。防止金属碎片及杂物落入料斗,若加工回收料,便需加上磁性料斗以防止铁屑等进入料筒。


8)使用防涎时要确定料筒内塑料完全熔融,以免螺杆后退时损坏传动系统零件。


9)避免螺杆空转、打滑等现象。


10)使用新塑料时,应把料筒的余料清洗干净。使用POM、PVC、PA+GF等料时尽量减少原料降解,停机后及时用ABS等水口料冲洗干净。


11)避免POM与PVC同时混入料筒,在熔融温度下将会发生反应造成严重工业

事故。


12)当熔融塑料温度正常但又不断发现熔融塑料出现黑点或变色时,应检查胶螺杆止逆环座(过胶圈、介子)是否损坏。

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二、如何降低注塑机螺杆磨损程度?


注塑机螺杆长时间在高温、高压、高机械扭力及高磨擦环境下进行工作,前几个因素是工艺条件所需,而磨擦造成的损耗则不可避免。一般螺杆都进行过表面氮化处理,以提高表面硬度,亦即提高抗磨损能力。但是如果忽略了引起磨损的原因,不设法将磨损尽量降低,必然会大大降低螺杆的工作寿命。


以下将着重说明引起螺杆磨损的原因及减低磨损的方法:


每种塑料,都有一个理想塑化的加工温度范围,应该控制料筒加工温度,使之接近这个温度范围。粒状塑料从料斗进入料筒,首先会到达加料段,在加料段必然会出现干性磨擦,当这些塑料受热不足,熔融不均时,很易造成料筒内壁及螺杆表面磨损增大。同样,在压缩段和均化段,如果塑料的熔融状态紊乱不均,也会造成磨损增大


转速应调校得当。由于部分塑料加有强化剂,如玻璃纤维、矿物质或其他填充料。这些物质对金属材质的磨擦力往往比熔融塑料的大得多。在注塑这些塑料时,如果用高的转速成,则在提高对塑料的剪切力的同时,亦将令强化相应地产生更多被撕碎的纤维,被撕碎的纤维含有锋利末端,令磨损力大为增加。无机矿物质在金属表面高速滑行时,其刮削作用也不小。所以转速不宜调得太高。


要检除塑料中的杂物。一般而言,原装购入的新鲜塑料并没有什么杂物,但经过运输,称重、干燥、混色、尤其是添加再生回头料,就有可能混有杂物。小如金属屑末,大如发热圈螺母回形针,甚至成串的仓库钥匙,混入进入料筒都曾有发生过,这对螺杆的损坏是不言而喻的了(料筒当然也会同时损坏),因此必须安装磁铁架,严格投料的管理和监控。


塑料中所含水分,对螺杆表面的磨损有一定影响。若塑料在注塑前未有将水分全部排除,残留的水分进入螺杆压缩段时,便形成前熔混在熔融塑料中的带高温压的“蒸汽粒子”,随着注射料过程螺杆的推进,从均化段直至螺杆头部,这些“蒸汽粒子”,在射料进程中卸压膨胀,有如一颗颗微细的杂质硬粒,对壁面产生磨擦破坏作用。


此外,对某些种类的塑料,在高温高压下,水分可能会变成促使塑料裂解的催化剂,产生能侵蚀金属表面的有害杂质。因此,塑料注塑前的烘干工作,不单对制件质量有直接关系,而且也影响到螺杆的工作寿命。


三、注塑机注射螺杆维修方法介绍:


(1)注塑机注射螺杆损坏原因

①  原料塑化时温度低。

②  原料中混入金属异物或原料中杂质多。

③  螺杆空运转时间过长。

④  制造螺杆材料选择不合理。

⑤  螺杆制造精度低,螺纹工作面热处理硬度低。

⑥  选用的螺杆与所成型的材料不匹配,如PVC成型需要耐腐蚀。

(2)注塑机注射螺杆生产厂商的拆卸顺序

螺杆拆卸时应使用专用工具,不许用重锤敲击,具体拆卸步骤如下。

①  拆卸喷嘴及喷嘴和机筒间的连接件。

②  把螺杆后部键连接处与驱动轴分离。

③  拆卸连接法兰,拨动螺杆前移。

④  当螺杆头部露出机筒时,立即拆卸螺杆头连接螺纹(注意:此处螺纹一般多数为左旋)。

⑤  拆卸螺杆上的止逆环和密封环。

⑥  拆卸下来的喷嘴、止逆环、密封环和螺杆,应立即趁热用铜刷、铲类工具清理各部位残料。特殊难清理的黏料,应放在烘箱中加热,温度为能使料软化的最低温度,然后再清除残料。

⑦  把螺杆上的各零件组装在一起,各螺纹连接部位要涂二硫化钼耐热脂,以方便下次拆卸。

⑧  暂不使用的螺杆在表面清洁后要涂防护油,包好,吊挂在通风安全处。

(3)注塑机注射螺杆生产厂商的修复与更换

①  螺杆的工作面如果有轻微磨损或划伤痕迹,可用油石或细砂布研磨、修光损伤部位。

②  螺杆的工作表面有严重磨损、伤痕沟较深时,应检查分析螺杆磨损原因,排除故障,以避免再次出现类似现象,然后对较深的伤痕沟进行补焊修复。


如果整个螺杆的螺纹磨损严重,螺杆与机筒的配合间隙增大,工作时出现熔料漏流增大、注塑量不稳定时,螺杆的螺纹外圆应热喷涂耐磨合金,然后根据机筒内径的实际尺寸,按零件的配合间隙要求进行螺杆磨削。


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