注塑機(jī)螺桿的原理
在螺桿的作用下,存放在料斗中的顆粒狀塑料不斷沿螺槽運(yùn)動(dòng)。由于受到料筒外加熱和螺桿剪切的共同作用,塑料不斷被加熱軟化,最終成為熔融黏流狀態(tài)。同時(shí),螺桿頭部熔料的作用力將螺桿往回推。通過改變螺桿背壓(工作油回泄阻力)調(diào)節(jié)螺桿退回速度,改變螺槽內(nèi)塑料流動(dòng)狀況,最終達(dá)到控制塑料塑化性能的目的。
第一階段:注射
1.螺桿在油缸的驅(qū)動(dòng)下向前運(yùn)動(dòng)
2.螺桿前部有一個(gè)稱為“止逆環(huán)”的元件,“止逆環(huán)”(Check Ring)的外圈與“料筒”的內(nèi)徑相同,而內(nèi)徑則大于螺桿相應(yīng)部位的直徑。所以“止逆環(huán)”可以在一定區(qū)域內(nèi)前后自由活動(dòng)。
當(dāng)螺桿向前時(shí),由于前段塑料產(chǎn)生的反作用力,“止逆環(huán)”受到一個(gè)向后的推力,開始向后運(yùn)動(dòng)。
3.螺桿肩是“止逆環(huán)”向后的運(yùn)動(dòng)的限位,當(dāng)“止逆環(huán)”與螺桿肩接觸后,便開始跟隨螺桿一起向前運(yùn)動(dòng)。此時(shí)“止逆環(huán)”內(nèi)孔與螺桿肩合二為一,整個(gè)螺桿頭部成為一個(gè)類似“活塞”的裝置。
4.整個(gè)螺桿繼續(xù)向前,由于沒有后退的間隙,料筒內(nèi)的原料在壓力的作用下,便從噴嘴中射出,被注入模腔。(這個(gè)過程與其它的注射原理一樣)
第二階段:保壓、成型階段
5. 當(dāng)整個(gè)模腔被注滿后,注塑機(jī)收到壓力增大的反饋,便停止加壓,此時(shí)壓力會(huì)保持一段時(shí)間,稱為“保壓”,“保壓”主要用于補(bǔ)償模腔內(nèi),由于塑料冷卻收縮而減少的體積。
當(dāng)塑料完全冷卻后,模腔內(nèi)的塑料便硬化定型,塑料成型過程結(jié)束。
第三階段 預(yù)塑
6. 當(dāng)模腔內(nèi)口部的塑料硬化成型后,“注射系統(tǒng)”后部馬達(dá)開始旋轉(zhuǎn),“料筒”內(nèi)的原料在“螺桿”的帶動(dòng)下向前運(yùn)動(dòng)。(這一過程的工作原理,類似于“絞肉機(jī)”)
7. 向前運(yùn)動(dòng)的原料,此時(shí)對(duì)“止逆環(huán)”產(chǎn)生了一個(gè)向前的推力。于是“止逆環(huán)”與螺桿肩分離,開始向前運(yùn)動(dòng)。
8. 向前運(yùn)動(dòng)的“止逆環(huán)”直到與“螺桿頭”接觸后停止。與螺桿肩不同,“螺桿頭”的設(shè)計(jì)有些特殊,一般在四個(gè)方向上開有半圓形的槽,于是“止逆環(huán)”的內(nèi)孔與這些槽就形成了一個(gè)通道。
被螺桿推送向前的料,便經(jīng)過這個(gè)通道,繼續(xù)向前行進(jìn)。
9. 原料在螺桿旋轉(zhuǎn)的作用下不斷向前,由于模腔內(nèi)的產(chǎn)品還未被取出,所以原料無法繼續(xù)前行進(jìn)入模腔。于是不斷向前的原料便在“料筒”的前端聚集,這一過程必然帶來前端壓力的上升,從而給螺桿帶來一個(gè)向后的推動(dòng)力。
當(dāng)這一推動(dòng)力大于液壓系統(tǒng)內(nèi)所設(shè)定的最小壓力(稱為“背壓”),螺桿便開始向后運(yùn)動(dòng)。直到后退至事先設(shè)定的位置(前端準(zhǔn)備了足夠注射的原料),馬達(dá)停止帶動(dòng)螺桿的轉(zhuǎn)動(dòng),原料不再向前,“預(yù)塑”完成。
“預(yù)塑”就是準(zhǔn)備注射所用原料的過程,這一過程在產(chǎn)品冷卻的同時(shí)進(jìn)行,“預(yù)塑”完成后產(chǎn)品的完全冷卻也同時(shí)完成。
第四階段 產(chǎn)品取出
10. 產(chǎn)品冷卻完成后,便從模腔中取出。料筒的前部也準(zhǔn)備了足夠的料,等待下一次注射的開始。
這些就是螺桿式注塑單元的工作過程,我們通常將整個(gè)過程稱為“注塑工藝周期”,整個(gè)工藝周期所用的時(shí)間,稱為“周期時(shí)間”(Cycle Time)。
注塑機(jī)螺桿分段說明