CN109648259A - 一种注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺，包括如下步骤：S1、配料：按重量份数包括碳化钼：15～30份、碳化钨：10～30份、碳化铬Cr：3～17份、镍Ni：5～20份、锰Mn：2～10份、铁Fe：40～60份、铜Cu：0.1～0.7份、硼化铁FeB：5～20份、硅Si：0.2～0.4份、改性酚醛树脂粘合剂2～10份、铝：5～20份；S2、模具制作：根据所需待制作合金螺杆的长度需要选取相应长度的管材制成模具。本发明通过在配料中碳化钼等制成的螺杆更加耐磨耐腐蚀，使用寿命更长，通过在进行正火处理时，采用2到3次正火处理，使得螺杆内的晶粒细化和碳化物分布均匀化并提高硬度，改善加工性能，去除材料的内应力，防止变形与开裂，从而增加螺杆的使用寿命。

Description

一种注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺
技术领域
本发明涉及注塑机相关技术领域，更具体地说，尤其涉及一种注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺。
背景技术
注塑机又名注射成型机或注射机。它是将热塑性塑料或热固性塑料利用塑料成型模具制成各种形状的塑料制品的主要成型设备。分为立式、卧式、全电式。注塑机能加热塑料，对熔融塑料施加高压，使其射出而充满模具型腔，螺杆、止逆环垫片、止逆环和螺杆头组成注塑机的螺杆组件，其中螺杆是重要的组成部分，现有的螺杆耐腐蚀和和抗应力性交差，容易磨损、容易在工作过程中出现问题，从而影响生产进度，为此，我们提出一种注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺。目前，聚氯乙烯(PVC)注塑制品的需求呈逐渐增长的趋势，然而通常成型PVC注塑制品所用的常规全渐变螺杆塑化效果一般，现有技术往往通过对PVC的填料的处理和添加含量等的改性以及对PVC的复合来改变整体的性能，但是PVC注塑螺杆中螺杆本身存在的缺陷如：注塑机螺杆的加热工艺不断提高，传统的电阻丝螺杆加热已成为注塑机向节能环保型机械装备发展的瓶颈，注塑机螺杆打滑会引起物料降解，螺杆是注塑机和挤出机的关键零件，在高温粘着磨损和化学腐蚀的共同作用下，螺杆工作表面快速磨损失效，常规的表面强化处理(如渗碳、渗氮等)存在各种缺陷，不能有效提高螺杆的性能。
发明内容
本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺，通过在配料中碳化钼、碳化钨、铬Cr、镍Ni、锰Mn、铜Cu等多种金属成分，使得制成的螺杆更加耐磨耐腐蚀，使用寿命更长，通过在进行正火处理时，采用2到3次正火处理，使得螺杆内的晶粒细化和碳化物分布均匀化并提高硬度，改善加工性能，去除材料的内应力，稳定工件的尺寸，防止变形与开裂，从而增加螺杆的使用寿命，而且注塑机螺杆不会打滑，物料易于剥离清洗，物料易于分散均匀，摩擦阻力小，PVC物料降解微小，螺杆表面耐腐蚀耐磨损耐高温性能好。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1、配料：按重量份数包括碳化钼：15～30份、碳化钨：10～30份、碳化铬Cr：3～17份、镍Ni：5～20份、锰Mn：2～10份、铁Fe：40～60份、铜Cu：0.1～0.7份、硼化铁FeB：5～20份、硅Si：0.2～0.4份、改性酚醛树脂粘合剂2～10份、铝：5～20份；
S2、模具制作：根据所需待制作合金螺杆的长度需要选取相应长度的管材，从而制作相应模具；
S3、制作坯料：将原料按配比进行称重分配，然后将各份原料放入容器中，进行搅拌混合，均匀混合后将混料倒入模具中，并进行压实处理，并使得模具内部成真空状态；
S4、正火处理：将制作好的胚料放入到煅烧炉中，进行烧结，其中温度为105～110℃，从而制得坯体，然后对坯体进行炉中进行正火处理，其中正火处理采用2至3次；
S5、成型：将螺杆从模具中取出，然后将正火处理后的螺杆坯体磨削外圆至所需尺寸后，并磨削牙形。
作为本发明的优选方案之一，在正火处理时，温度设置为采用727℃～912℃，为临界温度线以上的30～50℃。
作为本发明的优选方案之一，正火处理结束进行保温2h，保温结束后将其从炉中，然后进行喷水的冷却处理。
作为本发明的优选方案之一，还包括对螺杆表面进行喷涂和抛光，其中喷涂采用的喷料包括如下重量份数的组分：聚异氰酸酯30份、环氧改性有机硅树脂40份、甲基丙烯酸甲酯20份、氮化硅8份、磷酸酯盐10份和碳微米颗粒25份。
作为本发明的优选方案之一，所述的改性酚醛树脂粘合剂包括如下重量份数的组分制成：多壁碳纳米管15份、双马来酰亚胺改性酚醛树脂80份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷表面修饰氧化石墨烯20份、聚氨酯树脂30份、抗氧剂2份、三氧化二铝粒子5份。
作为本发明的优选方案之一，所述的碳微米颗粒为粒径20-30um的表面修饰有羟基或羧基的氧化处理碳管材料。
作为本发明的优选方案之一，还包括对螺杆表面进行等离子体增强化学气相沉积形成纳米硅薄膜。
作为本发明的优选方案之一，在步骤S3制作坯料过程中在压实处理时还通过脱气管与真空系统连接进行脱气，脱气温度在300℃～500℃。
本发明的技术效果和优点：
1.本发明通过在配料中碳化钼、碳化钨、铬、镍Ni、锰Mn、铜Cu等多种金属成分，使得制成的螺杆更加耐磨耐腐蚀，使用寿命更长，通过改性酚醛树脂和涂层的促进作用，经过烧结、正火等处理后形成具有网络形态的碳/碳复合材料，防止了聚氯乙烯物料团聚，喷料具有成膜速度快、可室温操作、低能耗等优点。
2.本发明通过在进行正火处理时，采用2到3次正火处理，使得螺杆内的晶粒细化和碳化物分布均匀化并提高硬度，改善加工性能，去除材料的内应力，稳定工件的尺寸，防止变形与开裂，从而增加螺杆的使用寿命。
3.本发明通过在螺杆上削成牙型，螺杆剪切棱间隙将有助于聚氯乙烯PVC物料的塑化，通过螺杆的改进，改善了PVC聚氯乙烯熔体在注塑成型加工过程中在机筒内易随着螺杆的转动而产生打滑现象，提高了聚氯乙烯的塑化输送，分散混合效果好，均无滞留现象，具有优良的耐磨性、耐腐蚀性，使用寿命提高了约2倍。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1：
本实施例的一种注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺，包括S1、配料：按重量份数包括碳化钼：15份、碳化钨：10份、碳化铬Cr：3份、镍Ni：5份、锰Mn：10份、铁Fe：60份、铜Cu：0.1份、硼化铁FeB：5份、硅Si：0.4份、改性酚醛树脂粘合剂2份、铝：20份；其中，改性酚醛树脂粘合剂包括如下重量份数的组分制成：多壁碳纳米管15份、双马来酰亚胺改性酚醛树脂80份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷表面修饰氧化石墨烯20份、聚氨酯树脂30份、抗氧剂2份、三氧化二铝粒子5份。
生产工序：根据所需待制作合金螺杆的长度需要选取相应长度的管材，从而制作相应模具，然后将原料安装配比进行称重分配，然后将各份原料放入容器中，进行搅拌混合，均匀混合后将混料倒入模具中，并进行压实处理，并使得模具内部成真空状态，并将制作好的胚料放入到煅烧炉中，进行烧结，其中温度为105～110℃，从而制得坯体，然后对坯体进行炉中进行正火处理，正火处理时，温度设置为采用727℃～912℃，为临界温度线以上的30～50℃，正火处理结束进行保温2h，保温结束后将其从炉中，然后进行喷水的冷却处理，正火处理2至3次后，将螺杆从模具中取出，然后将正火处理后的螺杆坯体磨削外圆至所需尺寸后，并磨削牙形。优选地，还包括还包括对螺杆表面进行喷涂和抛光，其中喷涂采用的喷料包括如下重量份数的组分：聚异氰酸酯30份、环氧改性有机硅树脂40份、甲基丙烯酸甲酯20份、氮化硅8份、磷酸酯盐10份和碳微米颗粒25份，其中碳微米颗粒为粒径20-30um的表面修饰有羟基或羧基的氧化处理碳管材料。优选地，还包括对螺杆表面进行等离子体增强化学气相沉积形成纳米硅薄膜；以及在步骤S3制作坯料过程中在压实处理时还通过脱气管与真空系统连接进行脱气，脱气温度在300℃～500℃。
实施例2：
本实施例的一种注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺，包括S1、配料：按重量份数包括碳化钼：25份、碳化钨：30份、碳化铬Cr：17份、镍Ni：10份、锰Mn：2份、铁Fe：40份、铜Cu：0.5份、硼化铁FeB：20份、硅Si：0.2份、改性酚醛树脂粘合剂10份、铝：5份；其中，改性酚醛树脂粘合剂包括如下重量份数的组分制成：多壁碳纳米管15份、双马来酰亚胺改性酚醛树脂80份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷表面修饰氧化石墨烯20份、聚氨酯树脂30份、抗氧剂2份、三氧化二铝粒子5份。
生产工序：根据所需待制作合金螺杆的长度需要选取相应长度的管材，从而制作相应模具，然后将原料安装配比进行称重分配，然后将各份原料放入容器中，进行搅拌混合，均匀混合后将混料倒入模具中，并进行压实处理，并使得模具内部成真空状态，并将制作好的胚料放入到煅烧炉中，进行烧结，其中温度为105～110℃，从而制得坯体，然后对坯体进行炉中进行正火处理，正火处理时，温度设置为采用727℃～912℃，为临界温度线以上的30～50℃，正火处理结束进行保温2h，保温结束后将其从炉中，然后进行喷水的冷却处理，正火处理2至3次后，将螺杆从模具中取出，然后将正火处理后的螺杆坯体磨削外圆至所需尺寸后，并磨削牙形。优选地，还包括还包括对螺杆表面进行喷涂和抛光，其中喷涂采用的喷料包括如下重量份数的组分：聚异氰酸酯30份、环氧改性有机硅树脂40份、甲基丙烯酸甲酯20份、氮化硅8份、磷酸酯盐10份和碳微米颗粒25份，其中碳微米颗粒为粒径20-30um的表面修饰有羟基或羧基的氧化处理碳管材料。优选地，还包括对螺杆表面进行等离子体增强化学气相沉积形成纳米硅薄膜；以及在步骤S3制作坯料过程中在压实处理时还通过脱气管与真空系统连接进行脱气，脱气温度在300℃～500℃。
实施例3：
本实施例的一种注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺，包括S1、配料：按重量份数包括碳化钼：30份、碳化钨：20份、碳化铬Cr：12份、镍Ni：8份、锰Mn：3份、铁Fe：50份、铜Cu：0.6份、硼化铁FeB：12份、硅Si：0.3份、改性酚醛树脂粘合剂8份、铝：10份；其中，改性酚醛树脂粘合剂包括如下重量份数的组分制成：多壁碳纳米管15份、双马来酰亚胺改性酚醛树脂80份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷表面修饰氧化石墨烯20份、聚氨酯树脂30份、抗氧剂2份、三氧化二铝粒子5份。
生产工序：根据所需待制作合金螺杆的长度需要选取相应长度的管材，从而制作相应模具，然后将原料安装配比进行称重分配，然后将各份原料放入容器中，进行搅拌混合，均匀混合后将混料倒入模具中，并进行压实处理，并使得模具内部成真空状态，并将制作好的胚料放入到煅烧炉中，进行烧结，其中温度为105～110℃，从而制得坯体，然后对坯体进行炉中进行正火处理，正火处理时，温度设置为采用727℃～912℃，为临界温度线以上的30～50℃，正火处理结束进行保温2h，保温结束后将其从炉中，然后进行喷水的冷却处理，正火处理2至3次后，将螺杆从模具中取出，然后将正火处理后的螺杆坯体磨削外圆至所需尺寸后，并磨削牙形。优选地，还包括还包括对螺杆表面进行喷涂和抛光，其中喷涂采用的喷料包括如下重量份数的组分：聚异氰酸酯30份、环氧改性有机硅树脂40份、甲基丙烯酸甲酯20份、氮化硅8份、磷酸酯盐10份和碳微米颗粒25份，其中碳微米颗粒为粒径20-30um的表面修饰有羟基或羧基的氧化处理碳管材料。优选地，还包括对螺杆表面进行等离子体增强化学气相沉积形成纳米硅薄膜；以及在步骤S3制作坯料过程中在压实处理时还通过脱气管与真空系统连接进行脱气，脱气温度在300℃～500℃。
实施例4：
本实施例的一种注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺，包括S1、配料：按重量份数包括碳化钼：30份、碳化钨：22份、碳化铬Cr：10份、镍Ni：20份、锰Mn：10份、铁Fe：55份、铜Cu：0.6份、硼化铁FeB：20份、硅Si：0.3份、改性酚醛树脂粘合剂10份、铝：18份；其中，改性酚醛树脂粘合剂包括如下重量份数的组分制成：多壁碳纳米管15份、双马来酰亚胺改性酚醛树脂80份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷表面修饰氧化石墨烯20份、聚氨酯树脂30份、抗氧剂2份、三氧化二铝粒子5份。
生产工序：根据所需待制作合金螺杆的长度需要选取相应长度的管材，从而制作相应模具，然后将原料安装配比进行称重分配，然后将各份原料放入容器中，进行搅拌混合，均匀混合后将混料倒入模具中，并进行压实处理，并使得模具内部成真空状态，并将制作好的胚料放入到煅烧炉中，进行烧结，其中温度为105～110℃，从而制得坯体，然后对坯体进行炉中进行正火处理，正火处理时，温度设置为采用727℃～912℃，为临界温度线以上的30～50℃，正火处理结束进行保温2h，保温结束后将其从炉中，然后进行喷水的冷却处理，正火处理2至3次后，将螺杆从模具中取出，然后将正火处理后的螺杆坯体磨削外圆至所需尺寸后，并磨削牙形。优选地，还包括还包括对螺杆表面进行喷涂和抛光，其中喷涂采用的喷料包括如下重量份数的组分：聚异氰酸酯30份、环氧改性有机硅树脂40份、甲基丙烯酸甲酯20份、氮化硅8份、磷酸酯盐10份和碳微米颗粒25份，其中碳微米颗粒为粒径20-30um的表面修饰有羟基或羧基的氧化处理碳管材料。优选地，还包括对螺杆表面进行等离子体增强化学气相沉积形成纳米硅薄膜；以及在步骤S3制作坯料过程中在压实处理时还通过脱气管与真空系统连接进行脱气，脱气温度在300℃～500℃。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺，其特征在于：包括如下步骤：
S1、配料：按重量份数包括碳化钼：15～30份、碳化钨：10～30份、碳化铬Cr：3～17份、镍Ni：5～20份、锰Mn：2～10份、铁Fe：40～60份、铜Cu：0.1～0.7份、硼化铁FeB：5～20份、硅Si：0.2～0.4份、改性酚醛树脂粘合剂2～10份、铝：5～20份；
S2、模具制作：根据所需待制作合金螺杆的长度需要选取相应长度的管材，从而制作相应模具；
S3、制作坯料：将原料按配比进行称重分配，然后将各份原料放入容器中，进行搅拌混合，均匀混合后将混料倒入模具中，并进行压实处理，并使得模具内部成真空状态；
S4、正火处理：将制作好的胚料放入到煅烧炉中，进行烧结，其中温度为105～110℃，从而制得坯体，然后对坯体进行炉中进行正火处理，其中正火处理采用2至3次；
S5、成型：将螺杆从模具中取出，然后将正火处理后的螺杆坯体磨削外圆至所需尺寸后，并磨削牙形。
2.根据权利要求1所述的注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺，其特征在于：正火处理时，温度设置为采用727℃～912℃，为临界温度线以上的30～50℃。
3.根据权利要求1所述的注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺，其特征在于：正火处理结束进行保温2h，保温结束后将其从炉中，然后进行喷水的冷却处理。
4.根据权利要求1所述的注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺，其特征在于：还包括对螺杆表面进行喷涂和抛光，其中喷涂采用的喷料包括如下重量份数的组分：聚异氰酸酯30份、环氧改性有机硅树脂40份、甲基丙烯酸甲酯20份、氮化硅8份、磷酸酯盐10份和碳微米颗粒25份。
5.根据权利要求1所述的注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺，其特征在于：所述的改性酚醛树脂粘合剂包括如下重量份数的组分制成：多壁碳纳米管15份、双马来酰亚胺改性酚醛树脂80份、γ-氨丙基三乙氧基硅烷表面修饰氧化石墨烯20份、聚氨酯树脂30份、抗氧剂2份、三氧化二铝粒子5份。
6.根据权利要求4所述的注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺，其特征在于：所述的碳微米颗粒为粒径20-30um的表面修饰有羟基或羧基的氧化处理碳管材料。
7.根据权利要求1所述的注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺，其特征在于：还包括对螺杆表面进行等离子体增强化学气相沉积形成纳米硅薄膜。
8.根据权利要求1所述的注塑机用螺杆组件用螺杆生产工艺，其特征在于：在步骤S3制作坯料过程中在压实处理时还通过脱气管与真空系统连接进行脱气，脱气温度在300℃～500℃。
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