압출 스크류 및 배럴 설계: 제품의 품질 및 일관성 향상

압출은 플라스틱 필름, 파이프, 프로파일과 같은 다양한 제품을 만드는 데 널리 사용되는 제조 공정입니다. 이 공정에는 가열된 배럴과 회전하는 스크류를 통해 원료를 녹이고 성형하는 과정이 포함됩니다. 스크류는 재료를 녹여 다이로 전달하여 최종 제품으로 성형하는 역할을 합니다.

압출 스크류 및 배럴의 설계 및 제조 공정은 고품질의 일관된 제품을 보장하는 데 중요한 요소입니다. 여기서는 압출 스크류와 배럴의 기하학적 구조와 재료 특성이 최종 제품에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 논의할 것입니다.

나사 형상

스크류의 기하학적 구조는 압출 공정의 성능을 결정하는 데 중요한 역할을 합니다. 나사의 디자인은 사용되는 특정 재료와 원하는 최종 제품에 맞게 조정되어야 합니다. 나사 설계에는 다양한 유형이 있으며 각각 장점과 단점이 있습니다.

가장 일반적인 스크류 설계는 공급 구역, 압축 구역 및 계량 구역을 포함하는 단일 플라이트 3구역 나사입니다. 공급 구역은 원료를 압출기로 전달하는 역할을 담당하고, 압축 구역은 재료를 압축하고 녹입니다. 계량 구역은 압력을 생성하고 재료를 균질화하는 역할을 합니다.

또 다른 스크류 설계는 공급 섹션과 계량 섹션을 분리하는 배리어 플라이트를 포함하는 배리어 스크류입니다. 이 디자인은 더 높은 혼합이나 압력이 필요한 재료에 유리할 수 있으며 결과적으로 더 나은 품질의 제품을 얻을 수 있습니다.

이란 아미르카비르 공과대학교(Amirkabir University of Technology) 고분자 공학과의 연구에 따르면 나사 설계를 단일 플라이트에서 이중 플라이트 나사로 변경하면 최종 제품의 품질이 16.8% 향상되고 균질성이 향상되는 것으로 나타났습니다. 다공성 감소.

재료 특성

스크류와 배럴의 재료 특성은 최종 제품의 품질을 결정하는 중요한 요소입니다. 재료는 높은 내마모성, 고온 안정성 및 낮은 마찰 계수를 가져야 합니다. 질화물 강철 또는 바이메탈 코팅과 같은 재료는 일반적으로 내마모성을 향상시키고 마찰을 줄이는 데 사용됩니다.

뭄바이에 있는 인도 기술 연구소(Indian Institute of Technology) 연구진의 연구에 따르면 나사 표면에 바이메탈 코팅을 사용하면 내마모성이 60% 향상되고 마찰 계수가 25% 감소하여 제품 품질이 향상되고 에너지 소비가 감소하는 것으로 나타났습니다.

배럴 기하학

배럴의 기하학적 구조는 최종 제품의 품질과 일관성을 결정하는 데에도 필수적인 요소입니다. 균일한 온도 분포와 재료의 효율적인 용융을 보장하려면 배럴 설계를 최적화해야 합니다. 가장 일반적인 배럴 디자인은 내부 가열 및 냉각 요소가 있는 활강 배럴입니다. 냉각 요소는 제품 품질이 저하될 수 있는 재료의 과열 및 열화를 방지하는 데 필수적입니다.

이탈리아 나폴리 대학교 페데리코 2세 연구원의 연구에 따르면 나선형 채널이 있는 홈이 있는 배럴을 사용하면 압력 강하가 28% 감소하고 최종 제품의 기계적 특성이 17% 향상되는 것으로 나타났습니다.