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废旧塑料造粒机螺杆螺纹泄漏和抱死的处理方法

作者:10bet十博官网 发布时间:2017-11-12 15:43:11 浏览次数:611次
  文章导读:
塑料造粒机普通三段式螺杆存在着熔融效率低、塑化混炼(染色、加填充物)不均匀、挤出过程压力、温度和产量波动大等问题。为解决这些问题,一方面从工艺上改进,如提高螺杆转速、提高料筒温度;另一方面从螺杆结构上加以改进,如增加螺杆长径比,加大均化段的螺槽深度等。这些措施虽然取得了一定的成效,但并没有从根本上解决问题。大河机械通过多年来的研究、开发出了多种新型螺杆。这些螺杆新品在不同方面、不同程度上克服了普通螺杆的缺点,提高了塑料造粒机的挤出量,改善了塑化质量,减少了产量、压力、温度的波动。

1.分离型螺杆

分离型螺杆的结构是其加料段和均化段与普通螺杆的结构相似,不同的是在加料段末端设置一条起屏障作用的附加螺纹。已塑料的塑料通过间隙,沿逐渐变宽的螺槽向前移动。未塑化的塑料沿逐渐变窄的螺槽向前移动,分离型螺杆塑化质量好,生产效率高、单耗低。

2.屏障型螺杆

屏障型螺杆的结构是在螺杆的某部位设立屏障段,即在螺杆上开槽,使未熔的固相不能通过,物料受到强烈的剪切作用,从而促使固相熔融,提高混炼效果。

它的结构是在螺杆计量段的螺槽上设置一组或机组销钉,销钉使熔融物料经常改变方向,增加物料搅动,促进熔化,提高混炼效果。

除此以外还有组合型螺杆、分配混合型螺杆等,都是在螺杆上采用各种混炼段,改变普通螺杆的结构,达到均匀塑化物料,提高混炼效果的目的。

这个压力反映螺杆下游所有物体的阻力:过滤网和污染轧碎机板、适配器输送管、固定搅拌器以及模具自身。它不但依赖于这些组件的几何图形,还依赖于系统中的温度,这反过来又影响树脂粘度和通过速度。它不依赖于螺杆设计,它影响温度、黏度和通过量时除外。就安全原因来说,测量温度是很重要的,如果它太高,摸头和模具可能爆炸并伤害附近人员或机器。

压力对于搅拌是有利的,特别在单螺杆系统的最后区域。然而,高压力也意味着电机要输出更多的能量,因为熔体温度更高。这可以规定压力极限。在双螺杆中,两个螺杆相互咬合是一种更加有效的搅拌器,因此用于这种目的时不需要压力。

在制造空心部件时,比如使用支架对核心定位的蜘蛛模具制造的管子,必须在模具内产生很高的压力来帮助分开的物流重新组合,否则,沿焊接线的产品可能较弱并且在使用时可能出现问题。

最后一个螺纹的位移叫做正流,只依赖于螺杆的几何形状、螺杆速度和熔体密度。它由压力物流调节,实际上包括了减少输出量的阻力效果和增加输出量的进料中的任何过咬合效果。螺纹上的泄漏可能是两个方向中的任意一个方向。

计算转的输出量也是有用的。因为这表示某时间螺杆的泵出能力的任何下降。另外一个相关的计算是所用每马力或每千瓦的输出量。这表示效率并能够估计一台给定电机和驱动器的生产能力。

废旧塑料造粒机在含氟聚合物的挤出过程中,塑料造粒机螺杆和口模通常必须要用高耐腐蚀性材料制成。用于这一目的的常用材料有镍基合金、蒙乃尔铜-镍合金、铬镍铁合金、非磁性耐蚀高强度镍铝合金。这些材料的耐腐蚀性优于大多数螺杆常用的4140钢,但它们还有其他的特性与4140钢不同。这些特性使得这些耐腐蚀性螺杆比4140钢螺杆更容易发生螺杆抱死问题。

由于高防腐蚀性材料常常发生螺杆抱死问题的原因是这些螺杆常被用于在高温下加工含氟聚合物,大约在370度或700度。在这种情况下存在很可能引起螺杆抱死的几个因素。首先,在如此高的加工温度下,将会在进料段的螺杆和机筒之间有较高的温差。其次,由于高防腐蚀性材料的较低热导率,其螺杆比4140钢螺杆的这一温度差要大很多。再者,疑问这样的高防腐蚀性材料比4140钢具有较高的热膨胀系数,这样材料的螺杆将膨胀的更多。

可能发生在废旧塑料造粒机内的一种特殊问题是螺杆突然停止转动,并被卡在塑料造粒机机筒内或进料结构内。这一问题不可能经常发生,但当发生时,它将给机器造成极大的故障。引起这一问题最可能的原因是螺杆和机筒之间的热膨胀系数不同。常被用于挤出含氟聚合物的耐腐蚀螺杆特别易于发生螺杆的抱死问题。

当螺杆和机筒的温度升温相同时,由于热膨胀而引起螺杆和机筒的直径增加。如果螺杆的CTE大于机筒,螺杆与机筒间的间隙将随着温度的升高而减小。防腐蚀性螺杆要比4140螺杆在塑料造粒机中抱死的可能性大。产生这一问题的主要原因似乎是高耐腐蚀性材料的低导热性,在塑料造粒机挤出过程中,这将在进料喉和螺杆的进料段之间行程较大的温差。较高的螺杆温度将使得螺杆的膨胀比进料喉和机筒大,很可能会产生螺杆抱死现象。有限元分析结果表明,耐腐蚀性材料螺杆的较低热导率将在螺杆进料段产生较高的温度。

降低螺杆抱死可能性可采用的几种方法是:

1.在进料段冷却螺杆

2.增加进料喉的温度

3.降低输送段的温度

4.降低计量段的温度

5.增大进料喉区间的间隙

在大多数情况下,避免抱死问题的最好方法是减小进料段的螺杆直径,每毫米至少减少0.002mm.因为大多数塑料是以颗粒状进料的,所以,在进料段的开始处增加螺棱间隙不大可能影响塑料造粒机的性能,但这将极大的降低在塑料造粒机机筒或进料喉内螺杆抱死的可能性。

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