以下は、押し出しに関して留意すべき重要な原則です。これらは、コストを節約し、より高品質の製品を生産し、機器をより効率的に使用するのに役立つはずです。
1. 機械原理。押出成形の基本的な仕組みは単純です。バレル内でスクリューが回転し、プラスチックを前方に押します。スクリューは実際には、中心コアの周りに巻かれた傾斜面またはランプです。その目的は、大きな抵抗を克服できるように力を倍増させることです。押出機の場合、克服しなければならない 3 つの抵抗があります。1 つは、スクリューの最初の数回転で固体粒子 (フィード) がバレルの壁に、また固体粒子 (フィード) が互いにこすれること (フィード ゾーン) です。バレル壁への溶融物の付着。そして、溶融物が前方に押し出されるときの溶融物内の流れに対する抵抗。
アイザック・ニュートン卿は、物体が特定の方向に動いていない場合、物体にかかる力はその方向でバランスが取れていると説明しました。ネジは軸方向には移動しませんが、円周上で横方向に高速で回転する可能性があります。したがって、スクリューにかかる軸方向の力はバランスが取れており、スクリューがプラスチック溶融物を大きな力で前方に押している場合、同じ力で何かを後方に押しているはずです。この場合、スラストベアリングと呼ばれる、フィードエントリの後ろにあるベアリングを押しています。
大工仕事や機械で使用されるネジやボルトと同様、ほとんどの単ネジは右ネジです。後ろから見ると反時計回りに回転し、バレルから後方にねじ出そうとします。一部の二軸押出機では、2 本のスクリューが二重バレル内で反対方向に回転し、噛み合うため、1 つは右巻き、もう 1 つは左巻きにする必要があります。他の噛み合う 2 つのネジでは、両方のネジが同じ方向に回転するため、同じ向きでなければなりません。ただし、どの場合でも、後方の力を受け止めるためのスラストベアリングがあり、ニュートンの原理は依然として適用されます。
2. 熱原理。押出可能なプラスチックは熱可塑性プラスチックです。加熱すると溶け、冷却すると再び固体になります。プラスチックを溶かす熱はどこから来るのでしょうか?原料の予熱とバレル/ダイのヒーターが寄与する可能性があり、始動時には重要ですが、モーターのエネルギー入力 (粘性溶融物の抵抗に抗してモーターがスクリューを回転させるときにバレル内で生成される摩擦熱) が最も重要な熱源です。非常に小さなシステム、低速で動くスクリュー、高融点プラスチック、および押出コーティング用途を除くすべての用途に適しています。
他のすべての操作では、バレル ヒーターは操作中の主な熱源ではないため、押出への影響は予想よりも小さいことを認識することが重要です。後部バレルの温度は、噛みつきや飼料中の固形分の輸送速度に影響を与えるため、依然として重要である可能性があります。ヘッドとダイの温度は、光沢、流量分布、圧力制御などの特定の目的に使用されない限り、通常は目的の溶融温度またはそれに近い温度にする必要があります。
3. 減速原理。ほとんどの押出機では、スクリュー速度はモーター速度を変更することによって変更されます。通常、モーターは最高速度で約 1750 rpm で回転しますが、これは押出機のスクリューにとっては速すぎます。それほど速く回転させると、摩擦熱が発生しすぎて、プラスチックの滞留時間が短すぎて、均一でよく混合された溶融物を調製できなくなります。一般的な減速比は 10:1 ～ 20:1 です。最初のステージではギアまたはプーリー セットのいずれかを使用できますが、2 番目のステージでは常にギアが使用され、ネジは最後の大きなギアの中心にセットされます。
一部の低速のマシン (UPVC 用のツインなど) では、減速が 3 段階に分かれ、最高速度が 30 rpm 以下になる場合があります (比率は最大 60:1)。反対に、配合に使用される非常に長いツインは 600 rpm 以上で動作する場合があるため、非常に低い減速比と、大量の強力な冷却が必要になります。
場合によっては、減速比がジョブに適合しない場合があります。つまり、電力が使用されないため、モーターと最初の減速段の間に一連のプーリーを追加して、最高速度を変更することが可能です。これにより、スクリュー速度が以前の制限を超えて増加するか、または最高速度が低下して、システムがその最高速度のより大きな割合で動作できるようになります。これにより、利用可能な電力が増加し、アンペア数が減少し、モーターの問題が回避されます。どちらの場合も、材料とその冷却ニーズに応じて、出力が増加する可能性があります。
投稿日時: 2017 年 5 月 4 日