螺桿斷裂的案例
注塑機螺桿斷裂原因分析與預防
螺桿斷裂溫度也有關系，但是很少，幾乎都是螺桿的本身材質韌性差， 或者使用久了，翻新螺桿！
原料粗糙，比如原料加入有GF【玻璃纖維】那種原料是最費螺桿和機臺的！此原料流動性差，要求射速快！掌握不好，輕者火箭頭，和逆指環破裂，重者斷裂螺桿為多節！螺桿斷裂是可以預防的，在使用原料添加GF中，如果停機超過3分鐘以上，開機擇要清洗料管里原料，最好使用PP粘性較大，清洗螺桿，防止分解原料包裹螺桿和火箭頭。
清洗時，轉速降低，使得原料在受熱旋轉充分融化，清洗螺桿對于針點式模具，最好不過的了，防止膠道粘貼于靜模板上，使用熱料在開機生產！
在工單滿停機，做好工作，量產產品已夠，停機立刻清洗螺桿，讓螺桿的殘余原料全部排出去，再使用PP或者清洗螺桿的原料。
工藝問題，背壓和螺桿斷裂也有關系！背壓壓力過大，加料時，螺桿后作力增大，也可以使螺桿斷裂！
射膠終點不能位零，尤其是帶有高速射出機【蓄壓氣】射出很容易損傷火箭頭！射出殘量要控制好。記住，最關鍵的，再手動射出必須把保壓時間調為零，防止射膠終點為零！
成型溫度，要控制好。在開機時，注意要后松退再射出，因為在沒有松退時，火箭頭處有原料包裹，如果直接洗料或者射出，可直接造成火箭頭斷，逆指環破裂，記住先后松退再射出，使火箭頭的原料與火箭頭相分離開！！
記住不管使用什么原料，停機不生產，一定要把殘余的原料全都排出去，為下一次生產做好準備！
展開 斷裂力學簡介及案例分析
因此需要研究結構疲勞裂紋擴展規律及斷裂失效控制理論和方法，即斷裂力學。
2.分類
根據裂紋尖端屈服區域大小不同，斷裂力學可分為線彈性斷裂力學與彈塑性斷裂力學。前者適用于裂紋尖端附近小范圍屈服的情況；而后者適用于裂紋尖端附近大范圍屈服的情況。
應力在裂紋尖端有奇異性，因此引入應力強度因子（其在裂紋尖端為有限值），它控制裂紋尖端場附近的應力場和位移場。
應力強度因子通常用于線彈性斷裂問題及小范圍屈服條件下裂紋擴展斷裂問題。對大范圍屈服條件下裂紋擴展斷裂問題，與之對應的可使用J積分來描述，線彈性情況下其與應力強度因子等價。
對于不考慮裂紋（缺陷）的物體，當結構的應力水平超過其材料的屈服應力（通常作為彈性設計中的失效判據）時，認為結構發生失效；與之類似，對于考慮裂紋（缺陷）的物體，當裂紋尖端的應力強度因子達到一定臨界值（斷裂韌性）時，裂紋萌生；隨后發生穩定擴展；最后失穩擴展直至斷裂。
3.案例
2022年1月18日，重慶市鵝公巖軌道橋（其主要供重慶軌道環線列車運行）一吊索叉耳螺桿發生斷裂。
結合斷裂力學理論和螺桿失效斷面圖，該螺桿的失效過程可分為下列三個階段：
階段
可能原因
裂紋萌生階段
螺桿制造環節產生的難以避免的劃痕的等缺陷。
展開 材料失效比你想象的恐怖！
DC-10客機空難事件
DC-10客機（圖源：搜狐網）
在1979年，華盛頓機場起飛的DC-10客機因機翼引擎的固定螺桿斷裂造成客機墜毀，共死亡275人，整個過程僅50秒鐘。此外，造成1991年及1992年三次波音747貨機空難事件的原因也是由于中梁固定螺桿斷裂使得兩具引擎掉落且拉扯下機翼。
波音737客機空難事件
阿羅哈航空243號航班波音737-200型客機
1988年阿羅哈航空243號航班波音737-200型客機從希洛國際機場起飛，在前往檀香山的飛行過程中，由于艙蓋的強度因嚴重的腐蝕和疲勞而降低，機體前端左邊一小塊天花板爆裂，機艙瞬間失壓，導致由駕駛室后方一直到機翼附近的一大塊機艙天花板被撕裂而脫離機體，雖然10多分鐘后奇跡地在茂宜島的卡富魯伊機場安全迫降，但有一名機組人員不幸被吸出機艙外死亡。
展開 【行業知識】材料失效有多恐怖，航天飛船因此爆炸
01 DC-10客機空難事件
DC-10客機（圖源：搜狐網）
在1979年，華盛頓機場起飛的DC-10客機因機翼引擎的固定螺桿斷裂造成客機墜毀，共死亡275人，整個過程僅50秒鐘。此外，造成1991年及1992年三次波音747貨機空難事件的原因也是由于中梁固定螺桿斷裂使得兩具引擎掉落且拉扯下機翼。
提高薄壁注塑加工精度的四個技巧
4、溫度原料不同，溫度各不相同，太低熔膠不透而導致顏色不均，成品的內應力增大.因溫度過低增壓過高，可能會引起螺桿斷裂，過高，產品有毛邊，又因冷卻而產生溫差，引起收縮.原料會分解，變黃，變色，易斷裂.冷卻時間變長，氣不容易排出。
注塑機螺桿料筒故障排除表
由于注塑機加工的復雜性，在生產過程中經常會遇到各種各樣的小問題，雖然這些問題不大，卻總是困擾到工廠的生產效率，影響經濟效益，因此，金洋螺桿整理了問題的匯總以及問題解決的常規方法，如下表：
癥狀
螺桿料管部分原因
解決方案
不下料
螺桿斷裂
換新的螺桿
料斗架“橋”
把“橋”弄塌
料管進料段溫度過高
重設進料段溫度保證運水圈暢通運行
粉碎料體積過大
將原料重新破碎，改變料管進料口的設計（內壁拉槽，做偏心銑斜度），加 深螺桿螺槽的深度
產品發黃有黑點
螺桿料管磨損
根據磨損情況換相應的螺桿或料管
展開 Moldex3D模流分析之平均纖維長度及片狀配向
平均纖維長度 (Average Fiber Length)
Moldex3D能預測充填階段螺桿與模穴中的纖維斷裂現象，螺桿信息可在加工精靈中的機臺模式設定。如果選擇CAE模式，螺桿規格將被設定為默認值。
在填充物參數（Filler Parameter）標簽中，勾選考慮纖維斷裂計算（Consider fiber breakage calculation）的選項，點擊Param…以開啟進階計算選項（Advanced calculation option）的窗口，并輸入適合的纖維信息，其他設定則為默認值。點擊考慮螺桿引發之纖維斷裂（Considering screw-induced fiber breakage），以預測由螺桿造成的纖維斷裂現象。如要檢查此功能是否確實加入計算中，在*.lgf文件中顯示Fiber breakage in Screw = on的訊息即為正確開啟。
在設定纖維斷裂與結束分析之后，Studio工作區中的樹狀結果目錄將會顯示平均纖維長度（Average Fiber Length）與螺桿引發之纖維斷裂（Screw-induced Fiber Breakage）的結果項目。
下圖顯示因螺桿作用造成平均纖維長度從0.338公厘縮短至0.139公厘。
由此顯示起始條件（進澆點）的纖維長度從0.338公厘變為0.139公厘。
點擊結果項目顯示平均纖維長度分布，可分為平均數量或平均重量長度。此結果能協助檢視接近澆口區域的纖維斷裂現象，以及射出后塑件的纖維長度分布。注意：R13假設纖維長度分布不會影響塑件的機械性質。
展開 射出加工螺桿技術數據
例如：一支標準 2inch( 約 φ50mm) 的螺桿，當用來加工一平均剪 切速率為 150ft/min(ab.760mm/s) 的塑料時，則可 以利用上述公式來計算出，最大的螺管轉動速率為 230RPM。如果螺桿轉速高于此計算值，塑料就容易 造成會有過度剪切(overshearing)的現象，塑料也比 較容易發生劣化。
螺桿出料量(ScrewOutput)
射出加工機臺可加工塑化的材料量值可以單位時間 多少塑料重量值來表示，例如lbs./hr.或Kg/hr，此 射出機臺的可加工塑化量，是取決于射出機臺可驅 動螺桿轉動的馬達輸出馬力值大小來決定。例如一 根 2inch( 約 φ50mm)φ 的射出螺桿，通常可抵檔的 最高馬力值約為15馬力(horsepower)，一旦超過此 安全馬力值螺桿就容易有斷裂的危險。另外例如一 根 4.5inch( 約 φ115mm)φ 的射出螺桿，則通常可以 耐到150馬力而不會有斷裂危險。螺桿的可塑化量(screwoutput)的概略估算方法是當每增加一馬力動 力時，可成形塑化材料則可增加約5到15lb/hr(約 2.3~6.8Kg/hr)。所以以一臺15馬力的2inchφ螺桿射 出機而言，其可塑化的射出量約為75到225lb/hr(約 35~102Kg/hr)的范圍。而實際可塑化量將會與材料種 類的黏度有關，同時塑料黏度性質也會影響到作用的 剪切速率。
射出壓力(InjectionPressure)
一般的往復式螺桿射出機通常可以在加熱料管中產生 出約20,000psi(約140MPa)的射出壓力，此射出壓力 可以推擠使管中的熔融塑料，使其通過料管前端的噴 嘴(nozzle )而進入射出模具的模穴(cavity)內。
展開 高強螺栓斷裂成因分析
在校直工序中2件發生斷裂，斷裂位置大約在螺桿軸向1/2處(見圖1)。在校直過程中發生2件螺栓斷裂后隨即停止了該批次其余螺栓的校直。為查找螺栓斷裂原因，避免同類事件再次發生，筆者對斷裂的螺栓進行了相關的檢驗與分析。
1 理化檢測
1.1 宏觀檢測
1.1.1 斷口宏觀分析
兩根螺栓均斷裂在螺桿約1/2處校直彎曲部位，見圖 1(a)。斷口整體呈現脆性斷裂特征，斷口呈現由中心向四周的輻射狀條紋，斷口外層為光滑平整的脆性斷口，斷口表面未發現肉眼可見的宏觀塑形變形及夾渣物，圖2箭頭位置為校直工序中開裂。表明裂紋從心部起裂，向四周擴展，最終導致螺栓斷裂。
1.1.2 低倍檢驗
在斷裂螺栓斷口以下20 mm處沿橫向取樣，進行低倍檢驗，螺栓心部存在大量縮孔。檢驗結果為：一般疏松1級，中心疏松2級，一般斑點狀偏析<1級，見圖3，未發現裂紋等其它宏觀缺陷。
(a) 斷裂螺栓的整體圖；(b)螺栓的斷裂處
圖1 斷裂螺栓
(a) General drawing of broken bolt；(b) The breakpoint of bolts
Fig.1 Broken bolt
圖2 斷口宏觀形貌
Fig.2 Macromorphology of fracture
1.2 化學成分分析
在螺栓近斷裂位置約20 mm處取樣進行化學成分分析。采用德國OBLF生產的型號為QSN750直讀光譜儀 ，應用光譜分析法，測試其材料化學成分符合GB/T 3077—1999《合金結構鋼》對該材質螺栓化學成分的要求，見表1。采用美國力可公司的ONH-836型氧氮氫分析儀，對斷裂螺栓取試樣進行氧氮氫含量測定，結果為：0.0011% O，0.0090% N， 0.0001% H，O、N、H含量均較低。
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