스크류 배럴의 심층 분석 및 제조 장인 정신

스크류 배럴은 플라스틱 가공 산업에서 중요한 역할을 하며 플라스틱 성형 장비의 핵심 구성 요소 중 하나입니다. 이는 플라스틱 제품의 품질과 생산 효율성에 영향을 미치며 전체 생산 라인의 안정성과 비용 관리와도 관련이 있습니다.

사출 성형 공정에서 스크류 배럴은 플라스틱 원료를 녹여 금형 캐비티로 전달하는 역할을 합니다. 정밀한 용융 및 계량 기능은 사출 성형 부품의 일관성과 높은 정밀도를 보장합니다. 스크류의 설계 및 구조 최적화는 플라스틱의 혼합 균일성과 용융 효율을 효과적으로 향상시키고 에너지 소비 및 폐기율을 줄일 수 있습니다.

압출 공정에서 스크류 배럴은 더욱 복잡한 역할을 합니다. 이는 플라스틱 원료를 녹일 뿐만 아니라 정확한 스크류 속도와 온도 제어를 통해 일정한 압력과 유속으로 용융된 플라스틱을 압출하여 연속 프로파일, 필름 또는 파이프 및 기타 제품을 형성합니다. 스크류 배럴의 성능은 압출 제품의 치수 정확도, 표면 품질 및 생산 효율성에 직접적인 영향을 미칩니다.

블로우 성형 공정에서는 스크류 배럴도 중요한 역할을 합니다. 플라스틱 원료를 녹여 블로우 금형에 주입한 후, 녹은 플라스틱을 고압가스를 통해 원하는 형상의 중공형 제품으로 불어넣는 역할을 담당합니다. 스크류 배럴의 용융 효과와 온도 제어는 블로우 성형 제품의 벽 두께 균일성, 표면 광택 및 강도에 매우 중요합니다.

30년 이상의 세계 최고의 브랜드 기계회사 제조 경험을 바탕으로, 배럴화 중국에서 가장 크고 전문적인 가소화 장비 제조업체로 인정받고 있습니다. 당사는 사출 및 압출 기계용 표준 및 맞춤형 단일 및 이중(원통형, 평행) 스크류 및 배럴을 제공합니다.

스크류 배럴은 플라스틱 가공 장비의 핵심 구성 요소로 주로 스크류와 배럴의 두 부분으로 구성됩니다. 다음은 이 두 부분에 대한 간략한 소개와 함께 나사의 각 단면의 길이 비율, 나사 홈의 깊이, 나사 설계와 같은 매개변수가 가소화 효과에 미치는 영향을 설명합니다.

1. 스크류 배럴의 주요 구성 요소

나사

스크류는 스크류 배럴의 핵심 부품으로 플라스틱의 용융, 운반, 전단 및 균질화를 담당합니다.

스크류는 일반적으로 공급 섹션, 압축 섹션 및 균질화 섹션의 세 부분으로 나뉩니다.

공급 섹션: 주로 플라스틱 원료의 운반 및 예비 예열을 담당합니다. 이 섹션의 나사 홈은 더 깊고 피치가 더 커서 더 많은 플라스틱 원료를 수용하고 회전에 의해 발생하는 마찰을 통해 점차적으로 가열됩니다.

압축 구간: 이 구간의 나사 홈은 점차 얕아지고 피치는 점차 작아지며 플라스틱 원료에 더 큰 전단력과 압축력을 가하여 점차 녹아 균일해집니다.

균질화 섹션: 주로 용융된 플라스틱의 추가 균질화 및 운송을 담당합니다. 스크류의 이 부분의 스크류 홈 깊이, 피치 및 나사 설계는 용융된 플라스틱의 온도, 압력 및 구성이 매우 균일하도록 세심하게 최적화되었습니다.

통

배럴은 스크류가 회전하는 채널이자 플라스틱 용융물을 위한 채널입니다.

배럴의 내벽은 일반적으로 마찰과 저항을 줄이고 플라스틱 용융물이 원활하게 흐를 수 있도록 정밀 기계 가공 및 광택 처리됩니다.

용융물의 온도를 정확하게 제어하기 위해 일반적으로 가열 요소와 온도 센서가 배럴에 설치됩니다.

2. 가소화 효과에 대한 스크류 각 섹션의 매개변수의 영향

길이 비율

스크류 각 부분의 길이 비율은 가소화 효과에 중요한 영향을 미칩니다. 일반적으로 공급 섹션이 길수록 플라스틱 원료를 완전히 예열하고 운반하는 데 도움이 됩니다. 적당한 압축 구간은 플라스틱 원료의 완전한 용해 및 균질화를 보장할 수 있습니다. 균질화 구간이 길수록 용융된 플라스틱의 균질화 및 안정화가 더욱 촉진됩니다.

길이 비율의 선택은 플라스틱의 종류, 가공 온도, 스크류 속도 등의 요인에 따라 종합적으로 고려해야 합니다.

나사 홈 깊이

스크류 홈 깊이는 스크류의 운반 능력과 플라스틱 원료에 대한 전단 효과에 직접적인 영향을 미칩니다. 공급부의 나사 홈이 깊어질수록 더 많은 플라스틱 원료를 수용할 수 있으며, 회전에 의해 발생하는 마찰로 인해 점차 가열됩니다. 압축부와 균질화부의 나사 홈은 점차 얕아지는 반면, 플라스틱 원료에 더 큰 전단력과 압축력이 가해지면 점차적으로 녹아 균일해질 수 있습니다.

나사 홈 깊이의 선택은 플라스틱 종류, 가공 온도, 나사 속도 등의 요소에 따라 종합적으로 고려해야 합니다. 일반적으로 스크류 홈 깊이가 깊을수록 플라스틱 원료에 대한 스크류의 운반 능력은 강해지지만 전단 효과는 상대적으로 약합니다. 반대로 전단 효과는 강하지만 운반 능력은 상대적으로 약합니다.

스레드 디자인

나사산 설계도 나사의 가소화 효과에 중요한 영향을 미칩니다. 다양한 스레드 디자인은 다양한 전단력과 압축력을 생성하여 플라스틱의 용융 및 균질화에 영향을 미칠 수 있습니다.

일반적인 스레드 설계에는 동일 거리 및 동일하지 않은 깊이, 동일 깊이 및 동일하지 않은 거리, 동일하지 않은 깊이 및 동일하지 않은 거리가 포함됩니다. 동일한 거리와 동일하지 않은 깊이는 가장 일반적으로 사용되는 디자인으로, 플라스틱과 배럴 사이의 접촉 면적을 더 크게 만들고 열 전달 효과를 더 좋게 만들 수 있습니다. 동일한 깊이와 동일하지 않은 거리, 동일하지 않은 깊이와 동일하지 않은 거리의 설계는 다양한 처리 요구 사항에 따라 유연하게 조정될 수 있습니다.

플라스틱 용융, 운반, 전단, 균질화 및 기타 공정에서 스크류의 역할

녹는다: 스크류는 독특한 나선형 디자인과 회전 운동을 통해 플라스틱 원료에 전단력과 마찰력을 가하여 점차적으로 가열되어 녹습니다. 이 공정에서 플라스틱이 균일하고 효율적으로 녹을 수 있도록 하려면 나사의 기하학적 구조, 가열 시스템의 속도 및 조정이 중요합니다.

운반: 용융된 플라스틱은 스크류에 의해 밀려 배럴의 축 방향을 따라 이동하여 금형이나 기타 성형 장비로 운반됩니다. 스크류의 이송 효율은 플라스틱 가공의 생산 속도에 직접적인 영향을 미칩니다.

전단: 나사의 나선형 홈과 나사산 설계를 통해 플라스틱 용융물에서 전단 작용을 생성하여 플라스틱을 더욱 혼합하고 균질화하는 데 도움이 됩니다. 전단 작용은 또한 플라스틱 내의 기포와 불순물을 제거하고 제품의 품질을 향상시키는 데 도움이 됩니다.

균질화: 용융 및 운반 과정에서 스크류는 교묘하게 설계된 압축 섹션과 균질화 섹션을 통해 플라스틱 용융물의 온도와 구성이 매우 균일하도록 보장합니다. 이는 용융물의 온도 구배와 조성 차이를 제거하여 일관된 품질의 제품을 생산하는 데 도움이 됩니다.

배럴과 스크류 사이의 협력은 가공 중 플라스틱의 온도 제어와 압력 안정성을 보장합니다. 플라스틱 용융물을 위한 채널로서 배럴의 내부 벽은 일반적으로 마찰과 저항을 줄이기 위해 정밀 가공되고 연마됩니다. 배럴에는 일반적으로 용융물의 온도를 정확하게 제어하기 위한 가열 요소와 온도 센서도 장착되어 있습니다.

배럴 내에서 스크류가 회전하면 플라스틱 용융물을 앞으로 밀어낼 뿐만 아니라 배럴 내벽에 밀착되어 상대적으로 밀폐된 공간을 형성합니다. 이 공간에 있는 플라스틱 용융물의 온도와 압력은 스크류의 전단 및 압축에 따라 효과적으로 제어되고 조절됩니다.

또한 배럴의 냉각 시스템도 중요한 역할을 합니다. 이는 배럴 외벽의 온도를 제어하고 열이 외부 환경으로 너무 빨리 전달되는 것을 방지하여 가공 중 용융물의 온도 안정성을 보장합니다.

소재선택 및 표면처리 기술

일반적으로 사용되는 스크류 배럴 재료에는 고품질 합금강과 크롬-몰리브덴 합금강이 포함됩니다.

고품질 합금강: 이 소재는 강도와 경도가 높으며 큰 기계적 및 열적 응력을 견딜 수 있습니다. 동시에 내마모성과 내식성이 우수하며 열악한 가공 환경에서도 안정적인 성능을 유지할 수 있습니다.

크롬-몰리브덴 합금강: 이 소재는 고품질 합금강을 기반으로 하며 크롬 및 몰리브덴과 같은 합금 원소를 첨가하여 내마모성, 내식성 및 고온 강도를 더욱 향상시킵니다. 따라서 크롬-몰리브덴 합금강은 특히 고온, 고압 및 부식성이 강한 플라스틱 가공 환경에 적합합니다.

재료 선택 외에도 표면 처리 기술은 스크류 배럴의 내마모성과 수명을 향상시키는 중요한 수단입니다. 일반적으로 사용되는 표면 처리 기술에는 질화 및 스프레이 용접 합금이 포함됩니다.

질화 : 질화는 화학 반응을 통해 스크류 배럴 표면에 단단한 질화물 층을 형성하는 기술입니다. 이 질화물 층은 경도와 내마모성이 높아 스크류 배럴의 내마모성과 수명을 크게 향상시킬 수 있습니다.

스프레이 용접 합금 : 스프레이 용접 합금은 고온의 화염을 통해 스크류 배럴 표면에 합금 분말을 분사하고 모재와 융합시키는 기술입니다. 이 기술은 스크류 배럴 표면에 내마모성과 내식성이 우수한 합금층을 형성하여 스크류 배럴의 수명을 더욱 향상시킬 수 있습니다.

스크류 배럴의 제조 공정은 담금질 및 템퍼링, 성형, 성형, 미세 연삭 및 연마와 같은 여러 공정을 포함하는 복잡하고 섬세한 공정입니다.

담금질 및 템퍼링: 담금질 및 템퍼링은 스크류 배럴 제조의 첫 번째 단계입니다. 원자재를 가열, 냉각하여 내부 조직과 성능을 향상시켜 후속 공정의 기반을 마련합니다.

성형 : 성형은 설계 요구 사항에 따라 담금질 및 템퍼링 된 원료를 절단하고 예비 성형하는 프로세스입니다. 이 단계에서는 후속 공정의 원활한 진행을 위해 크기와 모양의 정밀한 제어가 필요합니다.

성형 : 성형은 성형된 원재료를 금형을 통해 정확하게 성형하는 공정입니다. 이 단계에서는 스크류 배럴의 정확성과 성능을 보장하기 위해 온도 및 압력과 같은 매개변수를 엄격하게 제어해야 합니다.

미세 연삭 : 미세 연삭은 성형 후 스크류 배럴을 미세 연삭하는 공정입니다. 이 단계를 통해 표면의 버(burr)와 요철을 제거하고 스크류 배럴의 표면 품질과 정밀도를 향상시킬 수 있습니다.

연마: 연마는 정밀 연삭 후 스크류 배럴을 추가로 처리하는 프로세스입니다. 연마를 통해 스크류 배럴의 표면을 더 매끄럽고 밝게 만들어 미적 특성과 수명을 향상시킬 수 있습니다.

스크류 배럴 선택 가이드

플라스틱 종류에 따라 선택

열 안정성이 낮은 플라스틱: PVC와 같이 압축 구간이 길고 가소화 중 에너지 변환이 완만하여 플라스틱의 열분해를 줄이는 데 도움이 되는 점진적인 나사를 선택하는 것이 좋습니다.

결정성 플라스틱: 폴리올레핀, PA 등과 같은 돌연변이 나사가 더 적합하며 압축 구간이 짧고 가소화 중 에너지 변환이 더 강하며 플라스틱을 빠르게 녹일 수 있습니다.

일반 플라스틱: 일반 나사는 적응성이 뛰어나 다양한 플라스틱 가공에 적응할 수 있습니다. 플라스틱 유형을 자주 변경해야 하는 생산 시나리오에 적합합니다.

압축률과 종횡비를 고려하세요.

압축비: 스크류 공급 구간의 첫 번째 스크류 홈의 부피와 균질화 구간의 마지막 스크류 홈의 부피의 비율입니다. 이는 나사 내 플라스틱의 압축 정도를 결정하며, 이는 차례로 가소화 효과에 영향을 미칩니다. 일반적으로 열가소성 수지를 가공할 때는 압축비가 적당한 스크류를 선택해야 합니다. 열경화성 플라스틱을 가공할 때는 더 높은 압축비가 필요할 수 있습니다.

종횡비: 나사 직경에 대한 나사 작동 부분의 길이의 비율입니다. 종횡비가 클수록 플라스틱이 스크류 내에서 가열되는 시간이 길어지고 가소화가 더욱 완전하고 균일해집니다. 그러나 종횡비가 지나치게 크면 전력 소비가 증가하고 나사가 휘어지는 등의 문제가 발생할 수 있습니다. 따라서 종횡비를 선택할 때 특정 플라스틱의 가공 특성 및 생산 요구 사항에 따라 무게를 측정해야 합니다.

2. 가소화 효과에 대한 매개변수의 영향

압축비

적절한 압축비는 입상 플라스틱을 완전히 가소화하고 압축하여 제품 품질을 향상시킬 수 있습니다. 그러나 압축비가 너무 높으면 나사가 너무 많은 압력을 견디게 되어 마모 및 에너지 소비가 증가할 수 있습니다. 압축비가 너무 낮으면 플라스틱의 가소성이 저하되어 제품 품질에 영향을 미칠 수 있습니다.

종횡비

종횡비를 높이면 플라스틱의 혼합 및 가소화에 유리하고 가소화 품질이 향상됩니다. 그러나 종횡비가 너무 크면 플라스틱이 너무 오랫동안 나사에 남아 열분해 문제가 발생할 수 있습니다. 동시에 나사와 배럴을 가공하고 조립하는 난이도가 높아질 수도 있습니다.