一种清洁螺杆、机筒的完整方法

文/本刊编译（原作者Tim Womer）

在挤出或者注塑加工时，如果要进行生产转换，往往需要进行清机和螺杆、机筒的清洁。对此，可以采用清机料，但将螺杆从设备中取出进行清洁是一种更具成本效益的方法。

在挤出或者注塑的生产转换中，加工商总会设法减少停机时间和材料浪费，同时确保下一个产品加工过程不会受到之前的污染。对此，可以采用商业化的清机料进行清机以及螺杆、机筒的清洁，但将螺杆从设备中抽出是一种更具成本效益的方法。按照本文介绍的“完整”的清洁方法，在1～2 h即可去除系统中的污染物，同时避免损坏精密加工的塑化部件。

虽然这种清洁方法对于大型挤出、吹塑或注塑设备而言可能不具有理想的成本效益，甚至不实用（对于这些设备，商业化的清机料可能是更好的选择），但是对于螺杆直径＜100 mm（4 in.）的设备而言，将螺杆从机筒中抽出，直接处理需要清洁的表面是一个相当容易的任务。

首先，需要注意的一点是：维修部门常在螺杆清洁时使用乙炔焰，这种做法是错误的。塑化螺杆具有非常高的精密度，公差大多在±0.001 in.（0.025 mm）以内。平直度在0.004 in.（0.1 mm），且经过了高度抛光处理。使用乙炔焰不仅会影响这些精密的加工公差，甚至可能会破坏基体金属的性能。

大多数用于挤出加工的螺杆采用4140调质钢制成。在清除螺杆根部残留的塑料时，来自乙炔焰的热量会使接触火焰的那面金属发生膨胀，导致螺杆弯曲。当螺杆再次冷却下来，它能否和原来一样直是非常值得怀疑的。更重要的是，如果乙炔焰在烘烤螺杆某部位时，火焰变成蓝色，螺杆的基体金属会发生冶金变化。在某些情况下，它会导致基体金属的分层，使很大一部分钢从螺杆主体上分离。

大多数的注塑螺杆是用工具钢制造的，它们可以承受树脂造成的磨损。这种螺杆的基体金属通过热处理提高了硬度。如果采用乙炔焰去除螺杆根部的残余塑料，可能会使螺杆的基体金属退火，降低这块区域的耐磨性。

清机

清洁塑化系统的第一步是清洁螺杆。首先，关闭料斗底部的滑动门，切断正被加工的树脂流。接下来，将螺杆转速降至15～25 r/min，并让其以这种速度运行，直到熔体流停止从挤出模头或注射喷嘴中流出。

另外，在清机之前，机筒应分段进行设定以达到清机树脂的推荐熔体温度。通常，采用一种低熔流（0.35 MI）的HDPE作为清机料是一个比较好的选择，用量主要取决于螺杆的尺寸。例如，对于一根直径为2 in.（50 mm）的螺杆，需要大约5 kg的清机树脂；而一根直径3.5 in.（90 mm）的螺杆可能需要15 kg的清机材料。

根据挤出过程的不同，可能需要拆除模头或机头工装以减少挤出机末端的过压。这就是为什么在清机过程中要非常小心并且需要两名操作人员，这一点是非常重要的。一名操作人员应该在控制面板处观察螺杆转速和传动负载表，以确保传动器不过载；第二名操作人员需要观察机头压力表，以确保系统不过压。此过程中螺杆应该一直以15～20 r/min的速度旋转。

如果模头必须留在挤出机上，清机过程应持续进行，直到加工用的树脂完全过渡为清机树脂。

当模头已被完全清理后，螺杆旋转可以停止，以便挤出机上的模头或注塑机上的端盖能被拆卸下来，螺杆的一端可以露出。在模头或端盖拆除后，螺杆可以重新启动，以大约10 r/min的速度旋转，使剩余的清机树脂能够从螺杆中泵出。

这里是一些清洁螺杆和机筒所需的工具和材料

清洁螺杆时先将螺杆向前推至露出4～5圈，然后开始清理

用一把铜丝刷清除螺槽中的清机树脂

最后，清洁螺槽和螺棱外径，使螺杆回到原始状态

清洁机筒的第一步是在一根加长杆的末端将铜纱布绕在一把圆钢丝刷的外径上

将刷子/纱布组合推入机筒内腔中。然后用一把电钻旋转这个组合，直到它在内腔中的旋转变得很容易

为了防止损坏零部件，在清洁螺杆和机筒时不要使用钢质螺杆传动器、刮刀或撬杆。需要的工具和清洁材料其实很少而且比较简单，包括：热手套、黄铜油灰刀、黄铜纱布、圆钢丝刷（尺寸约为机筒内径，安装在一根长杆上）、硬脂酸片、电钻和几块破布。

清洁螺杆

一旦树脂停止挤出，螺杆必须从机器中取出。对于使用螺杆冷却功能的挤出机，必须拆下旋转式活接头和虹吸管组件及软管。然后，使用连接在挤出机齿轮箱的螺杆抽出装置，在机筒中推动螺杆向前。当螺杆露出大约4～5圈时进行清洁。使用黄铜油灰刀和铜丝刷清除螺槽内的清机树脂。然后，再向前推动螺杆露出4～5圈，继续清洁过程。用黄铜油灰刀和铜丝刷清除大量的清机树脂后，将硬脂酸洒在热螺杆的根部上，并用黄铜纱布除掉剩下的树脂残留物。

当整个螺杆用黄铜纱布清洁后，使用软棉抹布进行最后的清理。螺槽和螺棱外径需要清洗到原始状态，以确保下一次运行中没有污染。

现在，可以先放下螺杆，去清洁机筒，或者将其放在螺杆架子上，直到需要使用它继续后续的生产。如果要将螺杆放置在储物架上，应该用轻油对其进行喷洒并擦拭，以防止生锈。

很重要的一点是，镀铬不仅有助于防止塑料堆积在螺杆根部并改善喂料效果，当螺杆在生产运行之间被存储起来时，还能起到保护螺杆的作用。

清洁机筒

清洁机筒比清洁螺杆要容易得多，但同样重要。当机筒的温度仍然保持在清机温度时就可以准备清洁了。

第一步是组装圆形钢丝刷、加长杆和电钻。接着，将铜纱布绕在钢丝刷的外径上。在将刷子/纱布组合插入机筒内腔之前，可以先向机筒内腔投入少量的硬脂酸，或者也可以将硬脂酸撒在铜纱布上。

接下来，将刷子/纱布组合插入到机筒的内腔，使用电钻旋转这个组合，直到它在内腔中的旋转变得很容易。在彻底完成内腔清洗之前，可能需要增加硬脂酸的用量。

清洁完成后，将刷子/纱布组合从机筒内腔中取出，用一束棉抹布沿机筒内腔来回擦拭，以清除机筒上的清机树脂和硬脂酸残留物，通常需要擦拭几个来回，直到这些物质清除干净，机筒的清洁工作就完成了。