一種清潔螺桿、機筒的完整方法

文/本刊編譯（原作者Tim Womer）

在擠出或者注塑加工時，如果要進行生產轉換，往往需要進行清機和螺桿、機筒的清潔。對此，可以采用清機料，但將螺桿從設備中取出進行清潔是一種更具成本效益的方法。

在擠出或者注塑的生產轉換中，加工商總會設法減少停機時間和材料浪費，同時確保下一個產品加工過程不會受到之前的污染。對此，可以采用商業化的清機料進行清機以及螺桿、機筒的清潔，但將螺桿從設備中抽出是一種更具成本效益的方法。按照本文介紹的“完整”的清潔方法，在1～2 h即可去除系統中的污染物，同時避免損壞精密加工的塑化部件。

雖然這種清潔方法對于大型擠出、吹塑或注塑設備而言可能不具有理想的成本效益，甚至不實用（對于這些設備，商業化的清機料可能是更好的選擇），但是對于螺桿直徑＜100 mm（4 in.）的設備而言，將螺桿從機筒中抽出，直接處理需要清潔的表面是一個相當容易的任務。

首先，需要注意的一點是：維修部門常在螺桿清潔時使用乙炔焰，這種做法是錯誤的。塑化螺桿具有非常高的精密度，公差大多在±0.001 in.（0.025 mm）以內。平直度在0.004 in.（0.1 mm），且經過了高度拋光處理。使用乙炔焰不僅會影響這些精密的加工公差，甚至可能會破壞基體金屬的性能。

大多數用于擠出加工的螺桿采用4140調質鋼制成。在清除螺桿根部殘留的塑料時，來自乙炔焰的熱量會使接觸火焰的那面金屬發生膨脹，導致螺桿彎曲。當螺桿再次冷卻下來，它能否和原來一樣直是非常值得懷疑的。更重要的是，如果乙炔焰在烘烤螺桿某部位時，火焰變成藍色，螺桿的基體金屬會發生冶金變化。在某些情況下，它會導致基體金屬的分層，使很大一部分鋼從螺桿主體上分離。

大多數的注塑螺桿是用工具鋼制造的，它們可以承受樹脂造成的磨損。這種螺桿的基體金屬通過熱處理提高了硬度。如果采用乙炔焰去除螺桿根部的殘余塑料，可能會使螺桿的基體金屬退火，降低這塊區域的耐磨性。

清機

清潔塑化系統的第一步是清潔螺桿。首先，關閉料斗底部的滑動門，切斷正被加工的樹脂流。接下來，將螺桿轉速降至15～25 r/min，并讓其以這種速度運行，直到熔體流停止從擠出模頭或注射噴嘴中流出。

另外，在清機之前，機筒應分段進行設定以達到清機樹脂的推薦熔體溫度。通常，采用一種低熔流（0.35 MI）的HDPE作為清機料是一個比較好的選擇，用量主要取決于螺桿的尺寸。例如，對于一根直徑為2 in.（50 mm）的螺桿，需要大約5 kg的清機樹脂；而一根直徑3.5 in.（90 mm）的螺桿可能需要15 kg的清機材料。

根據擠出過程的不同，可能需要拆除模頭或機頭工裝以減少擠出機末端的過壓。這就是為什么在清機過程中要非常小心并且需要兩名操作人員，這一點是非常重要的。一名操作人員應該在控制面板處觀察螺桿轉速和傳動負載表，以確保傳動器不過載；第二名操作人員需要觀察機頭壓力表，以確保系統不過壓。此過程中螺桿應該一直以15～20 r/min的速度旋轉。

如果模頭必須留在擠出機上，清機過程應持續進行，直到加工用的樹脂完全過渡為清機樹脂。

當模頭已被完全清理后，螺桿旋轉可以停止，以便擠出機上的模頭或注塑機上的端蓋能被拆卸下來，螺桿的一端可以露出。在模頭或端蓋拆除后，螺桿可以重新啟動，以大約10 r/min的速度旋轉，使剩余的清機樹脂能夠從螺桿中泵出。

這里是一些清潔螺桿和機筒所需的工具和材料

清潔螺桿時先將螺桿向前推至露出4～5圈，然后開始清理

用一把銅絲刷清除螺槽中的清機樹脂

最后，清潔螺槽和螺棱外徑，使螺桿回到原始狀態

清潔機筒的第一步是在一根加長桿的末端將銅紗布繞在一把圓鋼絲刷的外徑上

將刷子/紗布組合推入機筒內腔中。然后用一把電鉆旋轉這個組合，直到它在內腔中的旋轉變得很容易

為了防止損壞零部件，在清潔螺桿和機筒時不要使用鋼質螺桿傳動器、刮刀或撬桿。需要的工具和清潔材料其實很少而且比較簡單，包括：熱手套、黃銅油灰刀、黃銅紗布、圓鋼絲刷（尺寸約為機筒內徑，安裝在一根長桿上）、硬脂酸片、電鉆和幾塊破布。

清潔螺桿

一旦樹脂停止擠出，螺桿必須從機器中取出。對于使用螺桿冷卻功能的擠出機，必須拆下旋轉式活接頭和虹吸管組件及軟管。然后，使用連接在擠出機齒輪箱的螺桿抽出裝置，在機筒中推動螺桿向前。當螺桿露出大約4～5圈時進行清潔。使用黃銅油灰刀和銅絲刷清除螺槽內的清機樹脂。然后，再向前推動螺桿露出4～5圈，繼續清潔過程。用黃銅油灰刀和銅絲刷清除大量的清機樹脂后，將硬脂酸灑在熱螺桿的根部上，并用黃銅紗布除掉剩下的樹脂殘留物。

當整個螺桿用黃銅紗布清潔后，使用軟棉抹布進行最后的清理。螺槽和螺棱外徑需要清洗到原始狀態，以確保下一次運行中沒有污染。

現在，可以先放下螺桿，去清潔機筒，或者將其放在螺桿架子上，直到需要使用它繼續后續的生產。如果要將螺桿放置在儲物架上，應該用輕油對其進行噴灑并擦拭，以防止生銹。

很重要的一點是，鍍鉻不僅有助于防止塑料堆積在螺桿根部并改善喂料效果，當螺桿在生產運行之間被存儲起來時，還能起到保護螺桿的作用。

清潔機筒

清潔機筒比清潔螺桿要容易得多，但同樣重要。當機筒的溫度仍然保持在清機溫度時就可以準備清潔了。

第一步是組裝圓形鋼絲刷、加長桿和電鉆。接著，將銅紗布繞在鋼絲刷的外徑上。在將刷子/紗布組合插入機筒內腔之前，可以先向機筒內腔投入少量的硬脂酸，或者也可以將硬脂酸撒在銅紗布上。

接下來，將刷子/紗布組合插入到機筒的內腔，使用電鉆旋轉這個組合，直到它在內腔中的旋轉變得很容易。在徹底完成內腔清洗之前，可能需要增加硬脂酸的用量。

清潔完成后，將刷子/紗布組合從機筒內腔中取出，用一束棉抹布沿機筒內腔來回擦拭，以清除機筒上的清機樹脂和硬脂酸殘留物，通常需要擦拭幾個來回，直到這些物質清除干凈，機筒的清潔工作就完成了。