螺桿的基本結構主要由有效螺紋長度L和尾部的連接部分組成。
ds — 舟山螺桿外徑,螺桿直徑直接影響塑化能力的大小,也就直接影響到理論注射容積的大小,因此,理論注射容積大的注塑機其螺桿直徑也大。
L/ds — 舟山螺桿長徑比。L是螺桿螺紋部分的有效長度,螺桿長徑比越大,說明螺紋長度越長,直接影響到物料在螺桿中的熱歷程,影響吸收能量的能力,而能量來源有兩部分:一部分是料筒外部加熱圈傳給的,另一部分是螺桿轉動時產生的摩擦熱和剪切熱,由外部機械能轉化的,因此,L/ds直接影響到物料的熔化效果和熔體質量,但是如果L/ds太大,則傳遞扭矩加大,能量消耗增加。
L1—加料段長度。加料段又稱輸送段或進料段,為提高輸送能力,螺槽表面一定要光潔,L1的長度應保證物料有足夠的輸送長度,因為過短的L1會導致物料過早的熔融,從而難以保證穩定壓力的輸送條件,也就難以保證螺桿以后各段的塑化質量和塑化能力。塑料在其自身重力作用下從料斗中滑進螺槽,螺桿旋轉時,在料筒與螺槽組成的各推力面摩擦力的作用下,物料被壓縮成密集的固體塞螺母,沿著螺紋方向做相對運動,在此段,塑料為固體狀態,即玻璃態。
h1— 加料段的螺槽深度。h1深,則容納物料多,提高了供料量和塑化能力,但會影響物料塑化效果及螺桿根部的剪切強度,一般h1≈(0.12~0.16)ds。
L3 — 熔融段長度。熔融段又稱均化段或計量段,熔體在L3段的螺槽中得到進一步的均化,溫度均勻,組分均勻,形成較好的熔體質量,L3長度有助于熔體在螺槽中的波動,有穩定壓力的作用,使物料以均勻的料量從螺桿頭部擠出,所以又稱計量段。L3短時,有助于提高螺桿的塑化能力,一般L3=(4~5)ds。
h3 — 熔融段螺槽深度,h3小,螺槽淺,提高了塑料熔體的塑化效果,有利于熔體的均化,但h3過小會導致剪切速率過高,以及剪切熱過大,引起分子鏈的降解,影響熔體質量,;反之,如果h3過大,由于預塑時,螺桿背壓產生的回流作用增強,會降低塑化能力。
L2 — 塑化段(壓縮段)螺紋長度。物料在此錐形空間內不斷地受到壓縮、剪切和混煉作用,物料從L2段入點開始,熔池不斷地加大,到出點處熔池已占滿全螺槽,物料完成從玻璃態經過黏彈態向黏流態的轉變,即此段,塑料是處于顆粒與熔融體的共存狀態。L2的長度會影響物料從玻璃態到黏流態的轉化歷程,太短會來不及轉化,固料堵在L2段的末端形成很高的壓力、扭矩或軸向力;太長則會增加螺桿的扭矩和不必要的消耗,一般L2=(6~8)ds。對于結晶型的塑料,物料熔點明顯,熔融范圍窄,L2可短些,一般為(3~4)ds,對于熱敏性塑料,此段可長些。
S — 螺距,其大小影響螺旋角,從而影響螺槽的輸送效率,一般S≈ds。
ε — 壓縮比。ε=h1/h3,即加料段螺槽深度h1與熔融段螺槽深度h3之比。ε大,會增強剪切效果,但會減弱塑化能力,一般來講,ε稍小一點為好,以有利于提高塑化能力和增加對物料的適應性,對于結晶型塑料,壓縮比一般取2.6~3.0。對于低黏度熱穩定性塑料,可選用高壓縮比;而高黏度熱敏性塑料,應選用低壓縮比。