[實(shí)用新型]射出成型機(jī)及其注射螺桿

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520215695.5
• 申請(qǐng)日: 2015-04-10
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN204566599U
• 公開(kāi)（公告）日: 2015-08-19
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蔣志堅(jiān);王海平
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 震雄機(jī)械（深圳）有限公司
• 主分類號(hào): B29C45/60
• 分類號(hào): B29C45/60
• 代理公司: 深圳市隆天聯(lián)鼎知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 44232
• 代理人: 劉抗美;劉耿

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及成型設(shè)備，尤其涉及一種射出成型機(jī)及其注射螺桿。

背景技術(shù)

目前，常用的注射螺桿為傳統(tǒng)的三段式單螺紋螺桿，通用型變距螺桿，屏障型高混煉螺桿，分離型雙螺紋螺桿。

如圖1所示，其為傳統(tǒng)的三段式單螺紋螺桿。該三段式單螺紋螺桿包括螺紋部分和聯(lián)接部分，螺紋部分包括進(jìn)料段L1＇、壓縮段L2＇和均化段L3＇。進(jìn)料段L1＇由深為H11的平直牙底外螺紋構(gòu)成，壓縮段L2由傾斜牙底的外螺紋構(gòu)成，均化段L3＇由深為H12的平直牙底外螺紋構(gòu)成。其工作原理是：塑料原料通過(guò)料筒入口進(jìn)入進(jìn)料段L1＇，螺桿受馬達(dá)驅(qū)動(dòng)旋轉(zhuǎn)，使原料由螺旋輸送。輸送過(guò)程中受料筒壁預(yù)熱，經(jīng)壓縮段L2＇因牙底變淺影響而受到強(qiáng)烈擠壓塑化(注：不同的塑料受到不同的壓縮比限制，壓縮比等于H11/H12)。塑化的塑料熔體進(jìn)入均化段進(jìn)一步熔融。為了保證產(chǎn)量需要增大H12和縮短均化段L3＇，這往往導(dǎo)致熔融塑化不徹底而含有未熔融的固相，削弱了均化段的職能。尤其在螺桿提高轉(zhuǎn)速之后更加明顯。為了充份熔融和提高混合效果，必須減小H12和增大均化段L3＇，但其結(jié)果剪切速率增大，熔體溫升提高，產(chǎn)量減小和能量消耗增大。高溫的熔體對(duì)于熱敏性塑料有可能造成熱分解。所以傳統(tǒng)的三段式單螺紋螺桿，塑化效果較差，為提高塑化效果會(huì)劇烈降低塑化效率。

如圖2所示為通用型變距螺桿。變距螺桿在壓縮段L2＇起始和收尾采用了螺紋牙變距結(jié)構(gòu)，包括第一牙距變化段L21＇和第二牙距變化段L22＇。這種螺桿均化段L3＇牙距以熔體輸送最佳升角(接近30°)確定，通常是進(jìn)料段L1＇牙距的1.5倍。變化的牙距解決了兩個(gè)問(wèn)題：相同的壓縮比可以把均化段L3＇深度做小，增大剪切提高塑化效果，同時(shí)把進(jìn)料段L1＇深度H11做大，能提高塑化效率；當(dāng)熔料自進(jìn)料段L1＇末進(jìn)入壓縮段，受變距作用會(huì)減小壓縮比例，使熔料有一個(gè)平緩的壓縮切換點(diǎn)，壓縮過(guò)程也可以通過(guò)變距平緩吸收剪切熱能，防止溫升。所以變距螺桿比傳統(tǒng)螺桿提高了塑化效果的同時(shí)也可以提高塑化效率。但變距螺桿減小了均化段的有效牙數(shù)，實(shí)踐中對(duì)一些難熔或混色要求較高生產(chǎn)情況不能滿足。

如圖3所示，其為屏障型高混煉螺桿。該屏障型高混煉螺桿與傳統(tǒng)的三段式單螺紋螺桿相比，多了一個(gè)屏障段L4＇。在L4的外徑上交替開(kāi)出數(shù)量相等的進(jìn)、出料槽。按螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)方向，進(jìn)入出料槽前面的凸棱比螺桿外半徑小一徑向間隙值，這是每一對(duì)進(jìn)、出料槽的唯一通道。這條凸棱稱為屏障棱。當(dāng)物料從壓縮段進(jìn)入均化段后，含有未熔融固體顆粒的熔料流到達(dá)屏障型混煉段時(shí)，被分成若干股料流進(jìn)入屏障段的進(jìn)料槽，熔料和粒度小于屏障間隙的固態(tài)小顆粒料越過(guò)屏障棱進(jìn)入出料槽。未塑化的小顆粒料在屏障間隙受到了剪切作用，大量的機(jī)械能轉(zhuǎn)變?yōu)闊崮埽剐☆w粒料熔融。屏障型螺桿解決了普通螺桿塑化品質(zhì)難提高的問(wèn)題，其熔體溫度相對(duì)均勻，相同產(chǎn)量下熔體質(zhì)量高。但是屏障型螺桿產(chǎn)量與屏障間隙值的3次方成正比，因此小的屏障間隙值也使螺桿產(chǎn)量降低。

如圖4所示為屏障螺桿的一個(gè)變種，屏障段L4為三角槽型的混煉段，進(jìn)料槽寬度從寬變窄，出料槽從窄變寬。對(duì)進(jìn)入的物料起壓縮作用，越過(guò)屏障棱之后起膨脹作用，有利于混合和塑化。此變種還增加了由螺旋短齒構(gòu)成的混合段。這種屏障螺桿不僅提高了熔融品質(zhì)，還提高了對(duì)色粉的混合能力。但是這種螺桿也受屏障間隙值限制，產(chǎn)量相對(duì)受限。

如圖5所示為屏障螺桿的另一個(gè)變種，在傳統(tǒng)三段式螺桿均化段L3增加了一段副螺紋，副螺紋與主螺紋有屏障間隙，作用及優(yōu)缺點(diǎn)與進(jìn)、出料槽屏障相同。

如圖6所示為目前應(yīng)用廣泛的分離型雙螺紋螺桿。雙螺紋螺桿主要在壓縮段自進(jìn)料段L1＇末設(shè)置一條起屏障作用的副螺紋，將熔融段的螺槽分開(kāi)為固相槽和液相槽。設(shè)置的副螺紋外徑小于主螺紋，副螺紋與料筒內(nèi)壁有間隙。當(dāng)進(jìn)料段L1＇末端的料筒內(nèi)壁開(kāi)始出現(xiàn)熔膜，螺棱推進(jìn)面也開(kāi)始出現(xiàn)熔料時(shí)，固體床迫使熔池中的熔料通過(guò)副螺紋頂端的間隙進(jìn)入液相槽。雙螺紋螺桿因?yàn)楣桃簝上喾珠_(kāi)，已熔融的熔體及時(shí)從固相槽通過(guò)副螺棱間隙流入液相槽，新熔化的熔體和未完全塑化的小顆粒在副螺棱間隙中受到剪切作用而塑化。固相槽末端被封死，液相槽中沒(méi)有殘留固相，因而塑化品質(zhì)比普通螺桿高、穩(wěn)定。但是雙螺紋螺桿固相槽的寬度越來(lái)越窄，固相與料筒壁接觸面越來(lái)越來(lái)越小，即熱交換面積越來(lái)越小，不利于熔融；而液相槽的寬度越來(lái)越寬，熔料反而與機(jī)筒內(nèi)壁的熱交換面積越來(lái)越大，不利于降低熔料溫度。所以一些對(duì)溫度敏感材料如PC、PVC等適用性不好。