압출기란 무엇인가요? 압출기를 설정하는 방법

압출기란 무엇인가요?

압출기는 제조 공정에서 널리 사용되는 장비입니다. 주로 원료를 가열, 용융, 압출하여 특정 형태의 제품으로 성형하는 데 사용됩니다. 이 공정을 압출이라고 하며 일반적으로 플라스틱, 고무 제품, 금속, 식품 등 다양한 재료를 생산하는 데 사용됩니다.

작동 원리

압출기의 작동 원리는 간단하고 효율적인 프로세스를 기반으로 합니다. 먼저 원료(일반적으로 입상 재료)가 공급 시스템을 통해 압출기에 공급됩니다. 기계 내부에서 스크류가 회전하여 원료를 가열된 배럴로 밀어 넣습니다. 여기서 원재료는 가열되어 압출 가능한 흐름 상태로 녹습니다. 마지막으로 용융된 재료는 다이를 통해 압출되어 원하는 단면 모양을 형성하고 최종적으로 냉각되어 최종 제품으로 응고됩니다.

주요 구성 요소

압출기는 주로 공급 시스템, 스크류 및 배럴, 다이와 같은 몇 가지 주요 구성 요소로 이루어져 있습니다.

• 공급 시스템: 원료를 압출기 내부로 운반하는 역할을 담당합니다.
• 스크류와 배럴: 스크류가 배럴에서 회전하여 원료를 압축, 가열 및 녹입니다.
• 다이 헤드: 압출된 재료의 최종 모양을 결정합니다. 제품 요구 사항에 따라 다양한 모양의 다이 헤드를 설계할 수 있습니다.

적용 분야

• 플라스틱 산업: 파이프, 시트, 필름 등 다양한 플라스틱 제품을 생산합니다.
• 고무 산업: 고무 씰, 호스 등 제조
• 금속 가공: 건축, 자동차 및 기타 분야에서 사용하기 위해 금속 재료를 압출하는 작업입니다.
• 식품 산업: 국수, 스낵 등 다양한 식품을 생산합니다.

압출기의 광범위한 응용 분야로 인해 압출기는 현대 제조에서 없어서는 안 될 장비가 되었으며, 효율성과 유연성으로 인해 다양한 산업에서 핵심적인 역할을 하고 있습니다. 기술의 지속적인 발전과 함께 압출기의 설계 및 제어 시스템도 변화하는 시장 요구에 적응하기 위해 끊임없이 혁신하고 있습니다.

다양한 유형의 압출기

압출기는 구조와 작동 원리에 따라 여러 유형으로 나눌 수 있으며, 그 중 단일 스크류 압출기와 트윈 스크류 압출기가 일반적인 두 가지 유형입니다.

단일 스크류 압출기

구조 및 작동 원리:

단일 스크류 압출기는 배럴에서 회전하는 스크류로 구성됩니다. 스크류가 회전하면 원재료가 압출기의 출구로 밀려나와 가열 및 용융되어 최종적으로 원하는 제품 모양을 형성합니다.

적용 범위:

단일 스크류 압출기는 일반 플라스틱 펠릿과 같이 비교적 간단한 재료를 가공하는 데 적합합니다. 일반적으로 파이프, 필름, 전선 등의 생산에 사용됩니다.

트윈 스크류 압출기

장점 및 적용 시나리오

트윈 스크류 압출기에는 함께 작동하거나 서로 반대 방향으로 회전하는 두 개의 스크류가 있습니다. 단일 스크류 압출기에 비해 트윈 스크류 압출기는 압출 효율이 높고 적용 범위가 더 넓습니다. 복잡한 혼합물을 포함하여 다양한 재료를 보다 균일하게 혼합하고 가공할 수 있습니다. 따라서 트윈 스크류 압출기는 고무, 플라스틱 합금, 식품, 의료 장비 및 기타 산업에서 널리 사용됩니다.

단일 스크류 압출기의 장단점을 비교해 보세요:

트윈 스크류 압출기는 싱글 스크류 압출기에 비해 혼합 효과가 우수하고 생산 능력이 높습니다. 그러나 트윈 스크류 압출기는 구조가 복잡하고 유지 보수 및 작동이 상대적으로 번거로울 수 있습니다. 압출기 유형을 선택할 때는 특정 생산 요구 사항과 재료 특성에 따라 장단점이 있습니다.

압출기를 설정하는 방법은 무엇인가요?

압출기의 성능과 생산 효율은 여러 주요 파라미터의 영향을 받습니다. 올바른 파라미터 설정은 안정적인 압출 공정과 우수한 제품 품질을 보장하기 위한 핵심 요소입니다.

온도 제어:

압출 온도의 영향: 온도는 원료의 용융과 유동성에 직접적인 영향을 미치며, 이는 최종 제품의 성능과 외관에 중요한 영향을 미칩니다.

설정 방법: 원료와 제품의 종류에 따라 압출 온도가 다를 수 있습니다. 일반적으로 압출기에는 적절한 용융 및 형성을 보장하기 위해 온도를 개별적으로 설정할 수 있는 여러 가열 영역이 있습니다.

압력 및 흐름 제어:

압력의 중요성: 압력은 원재료의 압출 속도와 모양에 직접적인 영향을 미치며 제품 크기와 외관에 직접적인 영향을 미칩니다.

유량 최적화: 유량을 최적화하면 생산 효율을 개선하고 균일한 압출을 보장할 수 있습니다.

나사 속도

압출 속도와 혼합 효과에 영향을 줍니다: 스크류의 회전 속도는 압출 속도와 혼합 효과에 직접적인 영향을 미치며 원료의 특성 및 제품 요구 사항에 따라 조정해야합니다.

설정 방법: 모터의 속도를 조절하여 나사의 회전 속도를 제어합니다.

냉각 시스템:

냉각 속도 제어: 냉각 속도는 제품의 크기와 외관에 직접적인 영향을 미칩니다. 냉각 속도가 너무 빠르거나 느리면 문제가 발생할 수 있습니다.

설정 방법: 적절한 냉각 속도를 보장하기 위해 냉각 시스템의 물 흐름과 온도를 조정합니다.

다이 디자인 및 조정:

제품 모양에 영향을 줍니다: 다이 헤드의 설계 및 조정은 압출된 재료의 모양을 직접 결정하며 제품 설계 요구 사항에 따라 정확하게 조정해야 합니다.

설정 방법: 다이의 개구부와 모양을 조정하여 제품 모양을 제어합니다.

머신 실행 속도:

생산 효율성: 작동 속도는 압출기의 생산 효율과 직접적인 관련이 있으며 제품 사양 및 품질 요구 사항에 따라 합리적으로 설정해야 합니다.

배럴 압력:

원료의 용융에 영향을 줍니다: 실린더 압력 설정은 실린더 내 원료의 용융 과정과 직접 관련이 있으며 원료의 융점 및 유동성에 따라 조정해야 합니다.

이러한 주요 매개 변수를 올바르게 설정하면 압출기의 생산 효율을 높이고 안정적인 제품 품질을 보장 할 수 있습니다. 매개 변수를 조정할 때 압출기의 작동 상태를 면밀히 모니터링하고 다양한 재료 및 제품의 처리 요구 사항을 충족하기 위해 실제 상황에 따라 적시에 조정해야합니다.

다양한 원자재에 대한 나사 매개변수를 선택하는 방법은 무엇인가요?

PC

기능:

비정질 플라스틱, 명백한 융점 없음, 유리 전이 온도 140°~150°C, 용융 온도 215°C~225°C, 성형 온도 250°C~320°C.

점도가 높고 온도에 민감합니다. 일반적인 가공 온도 범위 내에서 열 안정성이 우수합니다. 기본적으로 300°C에 장시간 머물러도 분해되지 않습니다. 340°C를 초과하면 분해되기 시작합니다. 점도는 전단 속도에 영향을 덜 받습니다.

흡수력이 뛰어납니다.

나사 매개변수 선택:

• L/D는 열 안정성이 우수하고 점도가 높은 특성을 가지고 있습니다. 가소화 효과를 높이려면 가능한 한 큰 종횡비를 선택해야 합니다. 용융 온도 범위가 넓기 때문에 프로그레시브 스크류가 사용됩니다. 전체 길이의 L1=30%, 전체 길이의 L2=46%.
• 압축비 ε는 구배 A의 용융 속도에 맞게 조정해야 하지만 현재로서는 용융 속도를 계산할 수 없습니다. 225°C에서 320°C까지 용융하는 PC의 처리 특성에 따라 그라데이션 A 값은 상대적으로 중간일 수 있습니다. 상위 값은 L2가 클 때 일반 점진적 나사 ε = 2 ~ 3입니다.
• e, s, φ 및 배럴과의 간격과 같은 다른 매개 변수는 다른 일반 나사와 동일할 수 있습니다.

PMMA

기능:

• 유리 전이 온도는 105°C, 용융 온도는 160°C 이상, 분해 온도는 270°C이며 성형 온도 범위는 매우 넓습니다.
• 점도가 높고 유동성이 낮으며 열 안정성이 우수합니다.
• 강력한 수분 흡수력.

나사 매개변수 선택:

• L/D는 가로 세로 비율이 20~22인 점진적 스크류를 선택합니다. 제품 성형의 정확도 요구 사항에 따라 일반적으로 L1=40% 및 L2=40%를 선택합니다.
• 압축 비율 ε는 일반적으로 2.3~2.6 사이에서 선택됩니다.
• 특정 친수성을 고려하여 나사 앞쪽 끝에는 혼합 링 구조가 채택되었습니다.
• 다른 매개변수는 일반적으로 범용 나사에 따라 설계할 수 있으며 배럴과의 간격이 너무 작아서는 안 됩니다.

PA

기능:

• 결정성 플라스틱에는 여러 종류가 있으며, 종류마다 녹는점이 다르고 녹는점 범위가 좁습니다. 일반적으로 사용되는 PA66의 녹는점은 260°C ~ 265°C입니다.
• 점도가 낮고 유동성이 좋으며 녹는점이 비교적 분명하고 열 안정성이 떨어집니다.

나사 매개변수 선택:

• L/D는 화면비가 18~20인 돌연변이 나사를 선택합니다.
• 압축비는 일반적으로 3에서 3.5 사이에서 선택되며, 그 중 과열 분해를 방지하기 위해 h3=0.07에서 0.08D를 선택합니다.
• 점도가 낮기 때문에 역류 방지 링과 배럴 사이의 간격은 약 0.05로 가능한 한 작아야 하며, 나사와 배럴 사이의 간격은 약 0.08입니다. 필요한 경우 재료에 따라 프런트 엔드에 역류 방지 링을 장착할 수 있으며 노즐은 자동 잠금 기능이 있어야 합니다.
• 다른 매개변수는 일반 나사에 따라 설계할 수 있습니다.

PET

기능:

• 녹는점은 250℃~260℃이며, 블로우 성형 등급 PET의 성형 온도는 약 255℃~290℃로 더 넓습니다.
• 블로우 성형 등급 PET는 점도가 높고 온도가 점도에 큰 영향을 미치며 열 안정성이 떨어집니다.

나사 파라미터 선택

• L/D는 일반적으로 20, 3구간 분포 L1=50%-55%, L2=20%로 간주합니다.
• 전단력이 낮고 압축비가 낮은 나사를 사용합니다. 압축비 ε는 일반적으로 1.8 ~ 2입니다. 동시에 전단 및 과열로 인해 변색 또는 불투명도 h3=0.09D가 발생할 수 있습니다.
• 나사 앞쪽 끝에는 과열과 이물질 축적을 방지하기 위해 혼합 링이 없습니다.

PVC

기능:

• 녹는점이 뚜렷하지 않고 60℃에서 연화되고 100℃~150℃에서 점탄성을 가지며 140℃에서 녹으면서 동시에 분해되고 170℃에서 급속히 분해되며 연화점이 분해점에 가까워지고 HCl 가스를 분해하여 방출합니다.
• 열 안정성이 떨어지고, 온도와 시간에 따라 분해될 수 있으며, 유동성이 떨어집니다.

나사 매개변수 선택:

• 온도 제어가 엄격하며 과열을 방지하기 위해 나사 설계는 가능한 한 낮아야 합니다.
• 나사와 배럴은 부식 방지 처리가 되어 있어야 합니다.
• 사출 성형 공정은 엄격하게 관리되어야 합니다.
• 일반적으로 나사 매개변수는 L/D=16~20, h3=0.07D, ε=1.6~2, L1=40%, L2=40%입니다.
• 재료 축적을 방지하기 위해 역류 방지 링이 없으며 헤드 테이퍼는 20°~30°로 부드러운 고무에 더 적합합니다. 제품 요구 사항이 더 높으면 계량 섹션이없는 분리 된 나사를 사용할 수 있습니다. 이러한 종류의 나사는 경질 PVC에 적합합니다. 더 적합하며 온도 제어와 협력하기 위해 공급 섹션의 나사 내부에 냉각수 또는 오일 구멍이 추가되고 배럴 외부에 냉수 또는 오일 탱크가 추가됩니다. 온도 제어 정확도는 약 ± 2 ℃입니다.