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由擠出過程可知，螺桿是在高溫、一定腐蝕、強(qiáng)烈磨損、大扭矩下工作的，因此，螺桿必須：

1）耐高溫，高溫下不變形；2）耐磨損，壽命長；3）耐腐蝕，物料具有腐蝕性；4）高強(qiáng)度，可承受大扭矩，高轉(zhuǎn)速；5）具有良好的切削加工性能；6）熱處理后殘余應(yīng)力小，熱變形小等。^[1]

我國常用的螺桿材料有45號鋼、40Cr、氨化鋼、38CrMOAl，高溫合金等。1）45號鋼便宜，加工性能好，但耐磨耐腐蝕性能差。熱處理：調(diào)質(zhì)HB220—270，高頻淬火HRC45--48。2）40Cr的性能優(yōu)于45號鋼，但往往要鍍上一層鉻，以提高其耐腐蝕耐磨損的能力。但對鍍鉻層要求較高，鍍層太薄易于磨損，太厚則易剝落，剝落后反而加速腐蝕，已較少應(yīng)用。熱處理：調(diào)質(zhì)HB220—270，鍍硬鉻HRC>553）氮化鋼、38CrMoAl綜合性能比較優(yōu)異，應(yīng)用比較廣泛。一般氮化層達(dá) 0．4—0．6毫米。但這種材料抵抗腐蝕的能力低，且價(jià)格較高。4）高溫合金材料優(yōu)于其它材料，該材料不用鍍層，主要用于注塑機(jī)生無鹵螺桿，該材料抗氧化耐腐蝕性能高，熱處理hra55`60.^[1]

調(diào)質(zhì)HB220—270，滲氮HRC>65國外有用碳化鈦涂層的方法來提高螺桿表面的耐腐蝕能力，但據(jù)報(bào)道，其耐磨損能力還不夠好。

國外在提高螺桿的耐磨耐腐蝕能力方面采取了一系列措施。一種辦法是采用高度耐磨耐腐蝕合金鋼。如34CrAlNi，、31CrMo12等。還有采取在螺桿表面噴涂Xaloy合金的方法。這種Xaloy合金具有高的耐磨耐蝕性能。^[1]

當(dāng)螺桿與減速箱主軸用較長的圓柱面配合時(shí)，可以將螺桿作一端固定的懸臂梁。^[1]

1）自重G；2）克服物料阻力所需的扭矩 M；3）物料壓力產(chǎn)生的軸向力P。

螺桿一般是因長期磨損，螺桿與料筒的間隙過大不能正常擠出而報(bào)廢，但也有因設(shè)計(jì)或操作不當(dāng)產(chǎn)生的工作應(yīng)力超過強(qiáng)度極限而破壞的例子。因此，螺桿也應(yīng)滿足一定的強(qiáng)度要求。4）螺桿的危險(xiǎn)斷面一般在加料段螺紋根徑最小處。根據(jù)材料力學(xué)可知，對塑性材料，復(fù)合應(yīng)力用第三強(qiáng)度理論計(jì)算，其強(qiáng)度條件為：^[1]

1）對于螺桿尾部與減速箱主軸成浮動(dòng)聯(lián)接的情況，由于螺桿在料筒中浮動(dòng)，螺桿自重引起的彎曲應(yīng)力等于零，故只按螺桿受壓應(yīng)力和剪切應(yīng)力來計(jì)算。2）由于螺桿自重引起的彎曲應(yīng)力很小（螺桿周圍充滿物料），即使在前一種情況下，也可略去不計(jì)，因此這兩種方法實(shí)際上是一樣的。3）也有按扭矩來估算螺桿直徑的。^[1]

多用于塑料成型設(shè)備，如塑料型材擠出機(jī)，注塑機(jī)等。螺桿和機(jī)筒是塑料成型設(shè)備的核心部件。是加熱擠出塑化的部分。是塑料機(jī)械的核心。螺桿廣泛應(yīng)用于加工中心,CNC機(jī)器,數(shù)控車床,注塑機(jī),線切割,磨床,銑床，慢走絲,快走絲,PCB鉆孔機(jī),精雕機(jī),雕銑機(jī),火花放電機(jī),咬齒機(jī),刨床,大型立車龍門銑等等^[1]

銷釘螺桿的主體部分是普通的螺桿，銷釘可設(shè)置在螺桿的熔融段或計(jì)量段的落槽內(nèi)或計(jì)量段末無螺槽的光滑圓柱形表面。銷釘按一定的排列方式設(shè)置，可疏密程度不等，數(shù)量不等。圓柱形的銷釘是將銷釘裝配到螺桿的孔中形成的；方形或菱形銷釘是直接在螺桿上銑銷形成的。如果這些銷釘是在設(shè)置在熔融區(qū)，銷釘可將固體床打碎，破壞兩相流動(dòng)，把固、液相攪在一起，使末溶固相碎塊與已容物料的接觸面積加大，促進(jìn)熔融。如果銷釘是設(shè)置在熔體輸送區(qū)，則其主要作用是分割料流，增加界面，改變料流的方向，使流束重新排列。多次分流、匯合，改變流動(dòng)方向，使熔體組分與溫度均化。混合段均為設(shè)置在普通螺桿均化段末端的向內(nèi)開槽結(jié)構(gòu)，其外徑與螺桿外徑相等。溝槽分為若干組，每組之間是物料的匯合區(qū)。物料被溝槽分割，到匯合區(qū)匯會(huì)，再分割、匯合，其原理是銷釘式類似的。分離型螺桿的特點(diǎn)是熔融段上除了有原來的一條螺絲紋(稱為主螺桿)外，還附加了一條螺紋（稱為附加螺紋），其外徑略小于主螺紋外徑，主副紋的導(dǎo)程不同，副螺紋自加料段末端開始（并在此與加料段相聯(lián)），經(jīng)過幾個(gè)螺紋后，逐漸與均化段的主螺紋相交。這種螺桿的螺槽深度和螺紋導(dǎo)程從加料段開始至均化末端都是逐步變化的，既螺紋導(dǎo)程從寬逐漸變窄，螺槽深度由深度逐漸變淺，可使物料得到的壓縮。^[1]

1、 扭斷的螺桿要根據(jù)機(jī)筒的實(shí)際內(nèi)徑來考慮，按與機(jī)筒的正常間隙給出新螺桿的外徑偏差進(jìn)行制造。2、 磨損螺桿直徑縮小的螺紋表面經(jīng)處理后，熱噴涂耐磨碳化鎢合金，然后再經(jīng)磨削加工至尺寸。3、 在磨損螺桿的螺紋部分堆焊耐磨碳化鎢合金。根據(jù)螺桿磨損的程度堆焊1~2mm厚，然后磨削加工螺桿至尺寸。這種耐磨碳化鎢合金由C、Cr、Vi、Co、W和B等材料組成，增加螺桿的抗磨損和耐腐蝕的能力。4、 修復(fù)螺桿底徑作電鍍硬鉻處理方法，鉻也是耐磨和抗腐蝕的金屬，但硬的鉻層比較容易脫落。^[1]

1、每種塑料，都有一個(gè)理想塑化的加工溫度范圍，應(yīng)該控制料筒加工溫度，使之接近這個(gè)溫度范圍。粒狀塑料從料斗進(jìn)入料筒，首先會(huì)到達(dá)加料段，在加料段必然會(huì)出現(xiàn)干性磨擦，當(dāng)這些塑料受熱不足，熔融不均時(shí)，很易造成料筒內(nèi)壁及螺桿表面磨損增大。同樣，在壓縮段和均化段，如果塑料的熔融狀態(tài)紊亂不均，也會(huì)造成磨損增快。2、轉(zhuǎn)速應(yīng)調(diào)校得當(dāng)。由于部分塑料加有強(qiáng)化劑，如玻璃纖維、礦物質(zhì)或其他填充料。這些物質(zhì)對金屬材質(zhì)的磨擦力往往比熔融塑料的大得多。在注塑這些塑料時(shí)，如果用高的轉(zhuǎn)速成，則在提高對塑料的剪切力的同時(shí)，亦將令強(qiáng)化相應(yīng)地產(chǎn)生更多被撕碎的纖維，被撕碎的纖維含有鋒利末端，令磨損力大為增加。無機(jī)礦物質(zhì)在金屬表面高速滑行時(shí)，其刮削作用也不小。所以轉(zhuǎn)速不宜調(diào)得太高。3、螺桿在機(jī)筒內(nèi)轉(zhuǎn)動(dòng)，物料與二者的摩擦，使螺桿與機(jī)筒的工作表面逐漸磨損：螺桿直徑逐漸縮小，機(jī)筒的內(nèi)孔直徑逐漸加大。這樣，螺桿與機(jī)筒的配合直徑間隙，隨著二者的逐漸磨損而一點(diǎn)點(diǎn)加大。可是，由于機(jī)筒前面機(jī)頭和分流板的阻力沒有改變，這就增加了被擠塑物料前進(jìn)時(shí)的漏流量，即物料從直徑間隙處向進(jìn)料方向流動(dòng)量增加。結(jié)果使塑膠機(jī)械生產(chǎn)量下降。這種現(xiàn)象又使物料在機(jī)筒內(nèi)停留時(shí)間增加，造成物料分解。如果是聚氯乙烯，分解產(chǎn)生的氣體加強(qiáng)了對螺桿和機(jī)筒的腐蝕。4、 物料中如有碳酸鈣和玻璃纖維等填充料，能加快螺桿和機(jī)筒的磨損。5、 由于物料沒有塑化均勻，或是有金屬異物混入料中，使螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩力突然增加，這種扭矩超出螺桿的強(qiáng)度極限，使螺桿扭斷。這是一種非常規(guī)事故損壞。^[1]

1、螺桿未達(dá)到預(yù)調(diào)溫度時(shí)，切勿啟動(dòng)機(jī)器。2、防止金屬碎片及雜物落入料斗，若加工回收料，便需加上磁性料斗以防止鐵屑等進(jìn)入料筒。3、使用防涎時(shí)要確定料筒內(nèi)塑料熔融，以免螺桿后退時(shí)損壞傳動(dòng)系統(tǒng)零件。4、使用新塑料時(shí)，應(yīng)把螺桿的余料清洗干凈。5、當(dāng)熔融塑料溫度正常但又不斷發(fā)現(xiàn)熔融塑料出現(xiàn)黑點(diǎn)或變色時(shí)，應(yīng)檢查膠螺.6、在加工時(shí)，盡量使物料塑化均勻，不要讓金屬異物混入料中，減少螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)扭矩力。^[1]

物料在擠出機(jī)螺桿中的運(yùn)動(dòng)是分為三段研究的，因而螺桿的設(shè)計(jì)也往往分段進(jìn)行。由于各段是連續(xù)通道，所以在實(shí)際生產(chǎn)中，只要能滿足要求，并不是非把螺桿分成三段不可，實(shí)際上有的螺桿只有兩段，有的還不分段。例如擠出尼龍這一類結(jié)晶性好的材料時(shí)，只有加料段和均化段，一般的螺桿擠出軟聚氯乙烯塑料的螺桿，可以采用全部壓縮段，而不必分成加料段和均化段。螺桿的分段式從經(jīng)驗(yàn)得到的，主要決定于物料的性質(zhì)。加料段長度可以從0至占螺桿全長的75%，大體說來擠出結(jié)晶性聚合物時(shí)最長，硬性無定型聚合物次之，軟性無定型聚合物最短。壓縮段長度通常占螺桿全長的50%，當(dāng)然象上述尼龍和軟聚氯乙烯塑料例外。擠出聚乙烯時(shí)均化段長度可取全長的20一25%。但對某些熱敏性材料(如聚氯乙烯)，物料在這一段不宜停留過長，可以不要均化段。有些高速擠出機(jī)均化段長度竟取50%。^[1]

各種塑料所要求的擠出機(jī)壓縮比并不是固定不變的，可以有一個(gè)范圍。原料不同，要求的壓縮比也不一樣。例如擠出軟聚氯乙烯塑料時(shí)，如果是粒狀料，螺桿壓縮比常取2.5-3，如果是粉狀混合料，壓縮比可取4 ~ 5。螺桿壓縮比的選擇，可參考表4。壓縮比的取得，可以用以下幾種方法得到:(1)螺距變化(等深不等距)。這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)在于壓縮比較大時(shí)不影響螺桿強(qiáng)度，缺點(diǎn)是螺桿加工困難，接近螺桿端部時(shí)螺旋角太小使料流不能暢通，容易產(chǎn)生窩料。(2)螺槽深度變化(等距不等深)。它的優(yōu)點(diǎn)是加工制造容易，物料與機(jī)筒接觸面積大，傳熱效果好。缺點(diǎn)是強(qiáng)度削弱大，在使用長螺桿和大壓縮比時(shí)特別要注意。(3)螺距和螺槽深度都變化(不等距不等深)。如果設(shè)計(jì)得當(dāng)，這種螺桿可以獲得的優(yōu)點(diǎn)和最小的缺點(diǎn)。 實(shí)際生產(chǎn)中主要從加工制造方便考慮，等距不等深螺桿應(yīng)用最多。^[1]

塑料擠出機(jī)擠出成型用塑料品種較多，一根螺桿不可能成型所有的塑料。應(yīng)根據(jù)原料特性，并盡可能考慮各種原料的共性來設(shè)計(jì)螺桿，使一根螺桿能同時(shí)擠出幾種塑料，這在工業(yè)生產(chǎn)上是有經(jīng)濟(jì)意義的。螺桿后端的反螺紋起防止漏料的作用。^[1]

螺桿長徑比L/D，螺桿直徑D指螺桿螺紋的外徑。螺桿有效長度L指螺桿工作部分長度。有效長度和螺桿總長不同。長徑比就是螺桿有效長與直徑的比值。早期的拚出機(jī)螺桿的一長徑比較小，只有12-16。隨著塑料成型加工工業(yè)的發(fā)展，擠出機(jī)螺桿的長徑比逐漸增大，常用的為15、20、25，可達(dá)43。^[1]

增加長徑比有如下好處，1.螺桿加壓充分，制品的物理機(jī)械性能均可提高。2.物料塑化好，制品外觀質(zhì)量較好。3.擠出量提高20-40%。同時(shí)，長徑比大的螺桿特性曲線斜率小，較平坦，擠出量穩(wěn)定。4.有利于粉料成型，如聚氯乙烯粉料擠管。但增加長徑比使螺桿的制造和螺桿與機(jī)筒的裝配變得困難。因此，長徑比不能無限制增大。^[1]