압출기의 원리

01 기계적 원리

압출의 기본 메커니즘은 간단합니다. 나사가 실린더에서 회전하여 플라스틱을 앞으로 밀어냅니다. 나사는 실제로 중앙 층 주위에 감겨 있는 경사면 또는 경사면입니다. 목표는 더 큰 저항을 극복하기 위해 압력을 높이는 것입니다. 압출기의 경우 극복해야 할 3가지 유형의 저항이 있습니다. 실린더 벽에 있는 고체 입자의 마찰(피드)과 스크류가 몇 바퀴 회전할 때 입자 사이의 상호 마찰(피드 영역)입니다. 용융물이 실린더 벽에 접착됨; 앞으로 밀릴 때 내부 물류에 대한 용융물의 저항입니다.

대부분의 단일 나사는 목공 및 기계에 사용되는 것과 같은 오른나사입니다. 뒤에서 보면 배럴을 뒤로 돌리기 위해 최선을 다하기 때문에 반대 방향으로 회전하고 있습니다. 일부 트윈스크류 압출기에서는 두 개의 스크류가 두 개의 실린더에서 반대 방향으로 회전하며 서로 교차하므로 하나는 오른쪽을 향하고 다른 하나는 왼쪽을 향해야 합니다. 다른 바이트 트윈 스크류에서는 두 개의 스크류가 동일한 방향으로 회전하므로 방향이 동일해야 합니다. 그러나 두 경우 모두 후방 힘을 흡수하는 스러스트 베어링이 있으며 뉴턴의 원리는 여전히 적용됩니다.

02 열원리

압출성형 플라스틱은 열가소성 플라스틱으로, 가열하면 녹고 냉각되면 다시 굳어집니다. 플라스틱이 녹을 때 발생하는 열은 어디서 나오는 걸까요? 공급물 예열 및 실린더/다이 히터는 작동할 수 있으며 시동 시 중요하지만 모터 입력 에너지(모터가 점성 용융물의 저항에 맞서 스크류를 돌릴 때 실린더에서 생성되는 마찰열)가 가장 중요한 열원입니다. 소형 시스템, 저속 나사, 고온 용융 온도 플라스틱 및 압출 코팅 응용 분야를 제외한 모든 플라스틱에 사용됩니다.

다른 모든 작업의 ​​경우 카트리지 히터가 작동 시 주요 열원이 아니므로 예상보다 압출에 미치는 영향이 적다는 점을 인식하는 것이 중요합니다. 후방 실린더 온도는 메쉬 또는 공급물에서 고형물이 이동되는 속도에 영향을 미치기 때문에 여전히 중요할 수 있습니다. 다이 및 금형 온도는 바니싱, 유체 분배 또는 압력 제어와 같은 특정 목적으로 사용되지 않는 한 일반적으로 원하는 용융 온도이거나 그에 가까워야 합니다.

03 감속원리

대부분의 압출기에서는 모터 속도를 조정하여 스크류 속도를 변경합니다. 모터는 일반적으로 약 1750rpm의 최고 속도로 회전하지만 이는 하나의 압출기 스크류에 비해 너무 빠릅니다. 이렇게 빠른 속도로 회전시키면 마찰열이 너무 많이 발생하고 플라스틱의 체류 시간이 너무 짧아 균일하고 잘 섞인 용융물을 준비할 수 없습니다. 일반적인 감속 비율은 10:1에서 20:1 사이입니다. 첫 번째 단계는 기어식이거나 풀리일 수 있지만 두 번째 단계는 기어식이며 나사는 마지막 대형 기어의 중앙에 위치합니다.

느리게 움직이는 일부 기계(예: UPVC용 트윈 스크류)에는 3개의 감속 단계가 있을 수 있으며 최대 속도는 30rpm 이하(최대 60:1 비율)로 낮을 수 있습니다. 다른 극단적인 경우에는 매우 긴 일부 교반용 이중 나사가 600rpm 이상으로 작동할 수 있으므로 매우 낮은 감속률과 많은 심층 냉각이 필요합니다.

때로는 감속률이 작업에 맞지 않아 너무 많은 에너지가 사용되지 않은 채 남아 있으므로 모터와 최대 속도를 변경하는 첫 번째 감속 단계 사이에 풀리 세트를 추가하는 것이 가능합니다. 이렇게 하면 스크류 속도가 이전 제한 이상으로 증가하거나 최대 속도가 감소하여 시스템이 최대 속도의 더 큰 비율로 작동할 수 있습니다. 이는 사용 가능한 에너지를 증가시키고 전류량을 감소시키며 모터 문제를 방지합니다. 두 경우 모두 재료와 냉각 요구 사항에 따라 출력이 증가할 수 있습니다.

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