スクリューとバレルを使用してパイプ押出の効率を確保

スクリューとバレルを使用したパイプ押出成形への投資を計画している場合は、機械の効率を確保するためにいくつかの重要な要素を考慮する必要があることを理解しておくことが重要です。これらには、供給の最適化、スクリュー形状の改善、エネルギー消費とスクラップの削減が含まれます。バレル化製造 プラスチックパイプおよび異形押出用のスクリューおよびバレル .

改良されたネジ形状

スクリューは押出成形プロセスにおいて重要な役割を果たします。最適なスクリュー設計により、生産量が最大 25% 増加します。最適なネジには、鋼材と耐摩耗性コーティングの適切な組み合わせを含む適切な配合が含まれます。

押出システムの熱効率に影響を与える最も重要な要素は、スクリュー、バレル、フィードセクションの温度です。これを熱均一性といいます。これを達成する最も効果的な方法は、3 つの部品間の温度差を小さくすることです。これにより、熱伝達が大幅に減少します。

メルトレートは、押出プロセス中に材料に供給される熱量の尺度です。これは、多くの人が想定しているほどネジの形状と密接に関係しているわけではありません。溶融速度は、ポリマーの溶融に必要な総熱量の平方根によって決まります。

前述の熱電対グリッドを使用して、溶融温度を定量化しました。その結果、流れの中心から12～15mmの間で80℃の温度差が見られました。

最適化された給餌

スクリューとバレルを使用してパイプ押出成形品を製造しようとしている場合は、いくつかの重要な考慮事項があります。これらには、場所、プロセス制御変数、および材料が含まれます。これらの要因は生産プロセスの効率に影響を与えます。適切な材料とコンポーネントを選択すると、最適なパフォーマンスが保証されます。

スクリューとバレルの設計は、押出プロセスにおいて重要な役割を果たします。最適化された設計は、生産量の増加、運用コストの削減、製品品質の向上に役立ちます。ただし、製品の特性が変化する可能性もあります。

変数の数を減らすには、支配的な要因を特定することが不可欠です。たとえば、材料が熱に弱い場合は、根元の直径がテーパーになっている送りねじを選択するとよいでしょう。走行面にタングステンカーバイドを使用すると、ネジの寿命を延ばすこともできます。

クローズループシステムにより、メンテナンスフリーの供給が可能になり、運用コストが削減されます。さらに、暖房エネルギーの節約にも役立ちます。

エネルギー消費量の削減

エネルギーコストを節約するために、プラスチックパイプメーカーは高品質の機械に投資し、適切な温度で材料を加工する必要があります。この研究は、スクリュー速度とバレル加熱設定の変更が単軸スクリュー押出機のエネルギー消費にどのような影響を与えるかを調査することを目的としました。関連するパラメーターを測定し、結果を評価することにより、押出機でのリアルタイムのエネルギー使用量を測定するシンプルかつ効果的な方法が開発されました。

熱比エネルギー消費量に対する最も大きな影響は、スクリュー速度の変化です。スクリュー速度が高いほど、エネルギー消費量が少なくなります。ただし、その効果は比較的小さいです。高いエネルギー効率を達成するには、スクリューの速度を最適化する必要があります。

押出機のエネルギー消費に及ぼす供給領域の水冷温度とバレル加熱温度の変化の影響も調べました。実験の結果、供給エリアの水の温度を上げるとチラーのエネルギー消費が削減されることがわかりました。また、モータードライブのエネルギー消費も削減されました。

スクラップの削減

パイプ押出成形にスクリューとバレルを使用している場合は、スクラップを減らす方法を検討するとよいでしょう。スクラップ率が高いと、ダウンタイムに費用がかかり、競争力が失われる可能性があります。ただし、効率的な切り替え方法を使用すれば、廃棄率を削減できます。

まず、フィードホッパーを考慮する必要があります。ここでは、リグラウンドおよびバージン素材が紹介されます。再粉砕された材料の毛羽立ちは、フィードホッパーのスロートの詰まりを引き起こす可能性があります。これにより、押出機のダイ内のバージン樹脂が枯渇する可能性があります。バージン樹脂を重力によってフィードホッパーに導入することにより、バージン樹脂の枯渇を防ぐことができます。

1 番目と 2 番目の給餌入口の位置も考慮する必要があります。 1 番目と 2 番目の供給口の中心間の距離は 2 ～ 6 インチである必要があります。これは、押出機チューブ内の材料の総量が確実に供給されるようにするためです。