螺杆的基本参数

螺杆作为塑料加工机械中的关键部件，其设计和性能直接影响到挤出或注射成型的质量与效率。以下是螺杆的一些基本参数及其对工艺性能的影响：

1. 螺杆直径 (ds)
螺杆直径是指螺纹的外径，它是衡量挤塑机规格大小的重要技术参数之一。挤塑机的生产能力（挤塑量）近似与螺杆直径的平方成正比，在其他条件相同的情况下，螺杆直径稍微增大就能显著增加挤出量，其影响甚至超过提高螺杆转速所带来的效果。

2. 长径比 (L/ds)
长径比定义为螺杆工作部分长度与螺杆直径之比。在其他条件固定时，较大的长径比意味着更长的螺杆长度，这有助于改善塑料的混合和塑化质量，因为塑料在机筒中受热时间更长，能够更加充分且均匀地塑化。然而，过大的长径比会导致能耗增加、加工难度加大，并可能引起螺杆弯曲等问题。因此，选择合适的长径比需考虑所加工塑料的物理性质及产品要求。

3. 压缩比
压缩比是加料段第一个螺槽容积与均化段最后一个螺槽容积的比例，反映了物料从固态转变为熔融状态过程中体积变化的程度。较高的压缩比可以使颗粒状塑料更好地压实并促进塑化过程，但不同类型塑料需要不同的压缩比设置。例如，对于结晶型塑料如PP、PE、PA等，推荐压缩比为3~3.5；而对于粘度较高的塑料如PVC、ABS等，则建议使用较低的压缩比（1.4~2.5）。

4. 螺旋升角
螺旋升角指的是螺纹与螺杆横断面之间的夹角，它影响着物料的输送效率。如果螺旋角过大，会减少塑化时间从而降低塑化质量；若太小，则螺槽容积减小，不利于挤出量。通常情况下，为了便于加工，螺旋角被设定为约17°41'6。


5. 螺距 (S) 和螺槽宽度
螺距即螺纹的轴向距离，而螺槽宽度则是垂直于螺棱的方向上的宽度。这两个参数不仅决定了螺杆的螺旋角，还影响了螺槽的容积，进而影响塑料的挤出量和塑化程度。螺槽宽度较大意味着螺棱宽度较小，这样可以增加螺槽容积以提高挤出量，同时也能降低旋转摩擦阻力，减少功率消耗。

6. 螺槽深度 (h)
螺槽深度是指螺纹外半径与根部半径之差。根据压缩比的要求，加料段的螺槽较深，有利于提高输送能力；但过深会影响螺杆强度以及塑料在槽间的混合均匀性。相反，熔融段和均化段的螺槽逐渐变浅，以便产生更高的剪切速率，帮助物料更好地传热和混合，不过过浅的螺槽可能会限制挤出量。

7. 螺杆与机筒之间的间隙
此间隙指的是机筒内径与螺杆外径之差的一半。适当的间隙对于确保良好的塑化至关重要，因为它关系到挤塑质量和产量。当间隙过大时，特别是均化段的间隙增大，会导致塑料逆流和漏流现象增多，造成挤出压力波动、挤出量不稳定，甚至引发塑料过热分解等问题。因此，一般将螺杆与机筒之间的间隙控制在0.1～0.6mm之间。

8. 螺杆头部结构
螺杆头部的设计决定了物料能否平稳地从螺杆进入模具，避免滞留或局部物料因受热时间过长而发生热分解。不同形状的螺杆头部会使塑料流动方式有所区别，常见的设计是在锥体形状上保留与螺杆均化段连续的螺纹，以增强搅拌作用。

9. 螺杆螺纹的头数
多头螺纹相较于单头螺纹能提供更大的正推力，增强输送物料的能力，并且可以减少塑料熔体的倒流。但是全部采用多头螺纹可能导致各条螺槽间熔融、均化或输送能力不一致，容易引起挤出量和压力波动，不利于挤出质量。因此，在某些情况下，仅在加料段设置双头螺纹来提升塑料粒子的输送能力可能是更为合理的选择。

上述提到的基本参数对于优化螺杆的工作性能非常重要，它们共同作用以确保最佳的塑化效果、稳定的挤出过程以及高质量的产品输出。oz">