압출 성형용 압출기

플라스틱 압출기의 주요 기계는 압출기이며 압출 시스템, 전송 시스템 및 가열 및 냉각 시스템으로 구성됩니다.

1. 압출 시스템 압출 시스템에는 스크류, 배럴, 호퍼, 다이, 몰드가 포함됩니다. 플라스틱은 압출 시스템을 통해 균일한 용융물로 가소화되며 이 과정에서 용융물이 형성됩니다. 압력을 가하면 나사가 다이 헤드에서 지속적으로 압출됩니다.

(1) 스크류: 압출기의 가장 중요한 구성 요소로 압출기의 적용 범위 및 생산성과 직접적인 관련이 있으며 고강도 및 내식성 합금강으로 만들어집니다.

(2) 배럴: 일반적으로 높은 내열성, 높은 압축 강도, 강한 내마모성, 내식성을 지닌 합금강으로 만들어진 금속 실린더 또는 합금강을 라이닝한 복합 강관입니다. 배럴과 스크류는 협력하여 플라스틱의 분쇄, 연화, 용융, 가소화, 소진 및 압축을 달성하고 고무 재료를 성형 시스템으로 지속적이고 균일하게 운반합니다. 일반적으로 배럴의 길이는 플라스틱이 완전히 가열되고 완전히 가소화되도록 하기 위해 직경의 15~30배입니다.

(3) 호퍼: 호퍼 바닥에는 재료 흐름을 조정하고 차단하는 차단 장치가 장착되어 있습니다. 호퍼 측면에는 조준 구멍과 교정 계량 장치가 장착되어 있습니다. .

(4) 머신 헤드 및 금형: 머신 헤드는 합금강 내부 슬리브와 탄소강 외부 슬리브로 구성되며, 머신 헤드 내부에 성형 금형이 설치됩니다. 기계 헤드의 기능은 회전하는 플라스틱 용융물을 평행 선형 운동으로 변환하고 이를 균일하고 원활하게 금형 세트에 도입하고 플라스틱에 필요한 성형 압력을 제공하는 것입니다. 플라스틱은 배럴에서 가소화 및 압축되어 기계 헤드와 목을 통과하는 특정 흐름 채널을 따라 다공성 필터 플레이트를 통해 기계 헤드 형성 금형으로 흘러 들어갑니다. 금형 코어와 금형 슬리브가 적절하게 일치하여 환형 간격을 형성합니다. 연속적으로 감소하는 단면적을 통해 플라스틱 용융물이 코어 와이어 주위에 연속적이고 조밀한 관형 코팅이 형성됩니다. 기계 헤드의 플라스틱 흐름 채널을 적절하게 유지하고 플라스틱이 쌓이는 데드 코너를 제거하기 위해 전환기 슬리브가 설치되는 경우가 많습니다. 플라스틱 압출 중 압력 변동을 제거하기 위해 압력 균등화 링도 설치됩니다. 머신 헤드에는 몰드 코어와 몰드 슬리브의 동심도 조정 및 교정을 용이하게 하는 몰드 교정 및 조정 장치도 장착되어 있습니다.

압출기 헤드의 재료 흐름 방향과 스크류 중심선이 이루는 각도에 따라 압출기 헤드는 경사각 헤드(포함각 120o)와 직각 머신 헤드로 구분됩니다. . 머신 헤드의 쉘은 볼트로 동체에 고정됩니다. 머신 헤드 내부의 금형에는 금형 코어 시트가 있으며, 금형 코어 시트의 전면에는 금형이 장착되어 있습니다. 코어, 몰드 코어 및 몰드 코어 시트는 중앙에 코어 와이어를 통과시키기 위한 구멍이 있으며, 압력을 균등하게 하기 위한 압력 균등화 링이 금형으로 구성됩니다. 슬리브 시트와 몰드 슬리브의 위치는 볼트와 지지대에 의해 조정될 수 있으며, 압출된 클래딩 층 두께의 균일성을 용이하게 조정하기 위해 몰드 코어에 대한 몰드 슬리브의 상대 위치를 조정할 수 있습니다. 머신 헤드 외부에는 가열 장치와 온도 측정 장치가 장착되어 있습니다.

2. 전동 시스템의 기능은 압출 공정 중 스크류를 구동하고 스크류에 필요한 토크와 속도를 공급하는 것입니다. 일반적으로 모터, 감속기 및 베어링으로 ​​구성됩니다. .

3. 가열 및 냉각 장치 가열 및 냉각은 플라스틱 압출 공정이 진행되는 데 필요한 조건입니다.

(1) 요즘 압출기는 일반적으로 전기 가열을 사용하는데, 이는 저항 가열과 유도 가열로 구분되며, 동체, 기계 목, 기계 헤드의 여러 부분에 가열 시트가 설치됩니다. 가열 장치는 실린더 내부의 플라스틱을 외부에서 가열하여 공정 작업에 필요한 온도에 도달합니다.

(2) 플라스틱이 공정에 필요한 온도 범위 내에 있도록 냉각 장치가 설정됩니다. 구체적으로는 스크류 회전의 전단마찰에 의해 발생하는 과도한 열을 제거하여 과도한 온도로 인해 플라스틱이 분해되거나 타거나 경화되기 어려운 것을 방지하기 위한 것입니다. 배럴 냉각은 수냉식과 공냉식의 두 가지 유형으로 구분됩니다. 일반적으로 중소형 압출기에는 공냉식이 더 적합하고, 대규모 압출기에는 수냉식 또는 두 가지 냉각 방식을 결합한 냉각 방식이 사용됩니다. 수냉식은 주로 스크류 냉각에 사용되며, 접착제 생산량을 안정화하고 제품 품질을 향상시키기 위해 고체 재료의 운송을 향상시킵니다. 플라스틱 입자가 달라붙어 온도 상승으로 인해 재료 입구가 막히는 것을 방지하고, 둘째, 변속기 부품의 정상적인 작동을 보장합니다.

2. 보조 장비

플라스틱 압출 장치의 보조 장비에는 주로 풀림 장치, 교정 장치, 예열 장치, 냉각 장치, 견인 장치가 포함됩니다. 미터 카운터 및 스파크 시험기, 테이크업 장치. 옵션 보조 장비는 압출 장치의 목적에 따라 다릅니다. 예를 들어 절단기, 건조기, 인쇄 장치 등도 있습니다.

정렬 장치: 가장 일반적인 유형의 플라스틱 압출 폐기물은 편심이며, 와이어 코어의 다양한 굽힘 유형은 절연 편심의 중요한 원인 중 하나입니다. 시스 압출에서는 케이블 심선의 굽힘으로 인해 시스 표면에 흠집이 발생하는 경우가 많습니다. 따라서 다양한 압출 유닛의 정렬 장치가 필수적입니다. 교정 장치의 주요 유형은 다음과 같습니다. 롤러 유형(수평 유형과 수직 유형으로 구분), 견인, ​​교정 및 장력 안정화와 같은 다양한 기능을 갖춘 윈치 유형; 휠형(수평형, 수직형으로 구분) 등

예열 장치: 절연 압출과 외피 압출 모두 케이블 코어 예열이 필요합니다. 절연층, 특히 박층 절연체의 경우, 압출 전 고온 예열을 통해 와이어 코어의 표면 수분 및 오일을 완전히 제거할 수 있습니다. 외피 압출의 주요 기능은 케이블 코어를 건조시켜 수분(또는 쿠션층 주변의 습기)으로 인해 외피에 기공이 발생할 가능성을 방지하는 것입니다. 예열은 또한 압출 중 플라스틱의 급격한 냉각으로 인한 잔류 내부 압력을 방지할 수 있습니다. 플라스틱 압출 공정 중 예열은 냉간 와이어가 고온 기계 헤드에 들어가 다이 입구에서 플라스틱과 접촉할 때 형성되는 큰 온도 차이를 제거하여 플라스틱 온도 변동으로 인한 압출 압력의 변동을 방지하여 안정화할 수 있습니다. 압출량 및 압출 품질 보장. 압출 장치에는 전기 가열 와이어 코어 예열 장치가 사용되며 충분한 용량과 빠른 온도 상승이 필요하므로 와이어 코어 예열 및 케이블 코어 건조 효율이 높습니다. 예열 온도는 페이오프 속도에 의해 제한되며 일반적으로 기계 헤드의 온도와 유사합니다.

냉각 장치: 성형된 플라스틱 압출 클래딩은 기계 헤드를 떠난 직후 냉각 및 성형되어야 합니다. 그렇지 않으면 중력의 작용으로 인해 변형됩니다. 냉각 방식은 일반적으로 수냉식을 사용하며, 수온에 따라 급속 냉각과 서냉으로 구분됩니다. 급속 냉각은 냉수를 이용한 직접 냉각으로 플라스틱 압출 클래딩의 성형에는 유리하지만 결정성 폴리머의 경우 급격한 냉각으로 인해 압출 클래딩 구조 내부에 내부 응력이 남아 사용 중에 균열이 발생할 수 있습니다. 일반적으로 PVC 플라스틱층은 급속 냉각됩니다. 서냉이란 제품의 내부응력을 감소시키기 위한 것으로서 온도가 다른 물을 냉각수탱크에 구획별로 넣어서 제품을 서서히 냉각시켜 성형하는 방법으로 PE, PP를 압출하는 방법이다. , 뜨거운 물, 따뜻한 물, 찬 물을 통해 냉각됩니다.

3. 제어 시스템

플라스틱 압출기의 제어 시스템에는 가열 시스템, 냉각 시스템 및 공정 매개변수 측정 시스템이 포함됩니다. 주로 전기 기기, 기기 및 장비로 구성됩니다. 액추에이터(예: 제어판 및 수술대). 주요 기능은 다음과 같습니다. 주 기계와 보조 기계의 드래그 모터를 제어 및 조정하고, 공정 요구 사항을 충족하는 속도와 출력을 출력하며, 주 기계와 보조 기계가 협력하여 온도, 압력을 감지하고 조정할 수 있도록 합니다. 압출기 내 플라스틱의 유량은 전체 장치의 제어 또는 자동 제어를 실현합니다.

압출 장치의 전기 제어는 크게 변속기 제어와 온도 제어의 두 부분으로 나누어집니다. 온도, 압력, 스크류 회전 속도, 스크류 냉각, 배럴 냉각, 제품을 포함한 압출 공정의 제어를 실현합니다. 냉각 및 외부 제어. 견인 속도, 깔끔한 라인 배열 및 테이크업 릴의 비어 있는 상태에서 가득 찬 상태까지 일정한 장력 테이크업 제어.

1. 압출기 호스트의 온도 제어

와이어 및 케이블 절연체의 플라스틱 압출은 열가소성 플라스틱의 변형 특성을 기반으로 하여 점성 흐름 상태로 만듭니다. 용융 및 압출을 위해 스크류와 배럴을 플라스틱으로 옮기기 위해 외부 가열이 필요한 것 외에도 플라스틱을 압출할 때 스크류 자체에서 발생하는 열도 고려해야 합니다. 따라서 호스트 기계의 온도를 다음과 같이 고려해야 합니다. 히터의 개폐를 포함하여 전체를 닫고, 스크류의 압출열 누출을 고려하여 냉각을 하여야 하며, 효과적인 냉각 설비를 갖추어야 합니다. 또한 호스트의 각 부분의 실제 온도가 온도 조절 장치의 판독 값에 정확하게 반영될 수 있도록 측정 요소인 열전대의 위치와 설치 방법을 정확하고 합리적으로 결정하는 것이 필요합니다. 또한 전체 호스트 온도 제어 시스템의 변동 안정성이 다양한 플라스틱의 압출 온도 요구 사항을 충족할 수 있도록 온도 제어 기기의 정확도가 시스템과 잘 조화되어야 합니다.

2. 압출기의 압력 제어

머신 헤드의 압출 상황을 반영하기 위해서는 압출시 머신 헤드의 압력을 감지하는 것이 필요합니다. 기계 헤드 압력 센서는 일반적으로 헤드 압력 대신 스크류 압출 후 추력을 측정합니다. 스크류 부하 측정기(전류계 또는 전압계)는 압출 압력을 정확하게 반영할 수 있습니다.

압출압력의 변동 역시 압출품질을 불안정하게 만드는 중요한 요인 중 하나이다. 압출압력의 변동은 압출온도, 냉각장치의 사용, 연속운전시간 등의 요인과 밀접한 관련이 있다. 비정상적인 현상이 발생하면 제거할 수 있으면 신속하게 제거해야 하며, 생산을 재편성해야 하는 경우에는 과감하게 기계를 정지해야 폐기물의 증가를 피할 수 있을 뿐만 아니라 사고 발생도 예방할 수 있습니다. 압력계 판독값을 감지하여 압출 중 플라스틱의 압력 상태를 알 수 있습니다. 일반적으로 후방 추력 제한 값은 경보 제어에 사용됩니다.

3. 스크류 속도 제어

스크류 속도의 조정 및 안정성은 호스트 전송을 위한 중요한 프로세스 요구 사항 중 하나입니다. 스크류 속도는 생산되는 접착제의 양과 압출 속도를 직접 결정합니다. 일반 생산에서는 항상 최고 속도를 달성하고 가능한 한 높은 출력을 달성하기를 희망합니다. 압출기의 경우 스크류 속도는 필요한 작업 속도로 시작합니다. 또한 회전 속도의 변동은 압출량의 변동을 유발하고 압출 품질에 영향을 미치기 때문에 회전 속도의 안정성에 대한 요구 사항이 높습니다. 따라서 견인 라인 속도가 변하지 않으면 케이블의 외경이 변경됩니다. 바뀔 것이다. 마찬가지로 견인 장치의 라인 속도가 크게 변동하면 케이블의 외경이 변경될 수 있습니다. 나사 및 견인 라인 속도는 수술대의 해당 장비에 반영될 수 있습니다. 고품질과 높은 생산량을 보장하기 위해 압출 중에.

4. 외경 제어

위에서 언급한 바와 같이 완성된 케이블의 외경 크기를 보장하기 위해 와이어 코어의 치수 공차를 제어합니다. (케이블 코어), 압출 중 온도, 스크류 속도, 견인 장치 선형 속도 및 기타 측면을 제어하고 보장해야 하며, 외경의 측정 제어는 위 제어의 정확성과 수준을 종합적으로 반영합니다. 압출 장치 장비, 특히 고속 압출 생산 라인에는 언제든지 케이블의 외경을 감지하고 공차를 벗어난 신호를 피드백하여 견인력을 조정하거나 견인력을 조정하는 온라인 외경 감지기가 장착되어야 합니다. 외경을 교정하기 위한 나사 속도가 매우 나쁩니다.

5. 되감기 요구 사항에 대한 장력 제어

다양한 라인 속도에서의 되감기와 빈 릴에서 전체 릴 작동까지 일정한 장력 요구 사항을 보장하려면 되감기 배치 장치에는 저장 라인 장력 조정 메커니즘이 있거나 정선 속도 시스템 및 정 장력 시스템 등의 권선을 전기적으로 고려합니다.

6. 전체 기계의 전기 자동화 제어

이것은 고속 압출 생산 라인이 갖추어야 할 공정 제어 요구 사항으로, 주로 시동 온도 연동 및 작동 압력 보호; 연동; 압출 및 견인의 두 가지 주요 구성 요소의 전송에 대한 비례 동기 제어; 단일 기계의 외경 제어 및 전체 기계 추적의 온라인 감지 및 다양한 요구에 따른 제어; . 수량별: 나사 없음, 단일 나사, 이중 나사

공간 위치별: 수평 및 수직

나사 속도별: 일반, 고속 및 초고속

통풍 가능: 환기 가능 및 비환기

조립 구조에 따라: 일체형 및 분리형

가장 일반적으로 사용되는 수평 단일 나사 비환기형 일체형 압출기 기계 외부 1 .나사

1. 나사 성능 평가 기준 및 나사 설계 시 고려해야 할 요소

1) 나사 성능 평가 기준

1가소성 품질 : 반드시 품질 요구 사항을 충족합니다. 제품의 품질은 기계 헤드 및 보조 기계와 관련이 있지만 불균일한 온도, 축 압력 변동, 큰 반경 방향 온도, 불균일한 염색 분산 등과 같은 스크류의 가소화 품질과 더 밀접하게 관련되어 있습니다. 이는 모두 제품 품질에 직접적인 영향을 미칩니다.

② 생산량 : 품질 확보를 전제로 기계 헤드를 통해 압출되는 양. 좋은 나사는 가소화 능력이 높아야 합니다

3공칭 비전력 소비: 압출된 플라스틱 1Kg당 소비되는 출력은 P/Q(전력/출력)입니다. 보증된 품질에서는 단위 소비가 낮을수록 좋습니다.

4적응성: 다양한 기계 헤드와 다양한 제품을 일치시켜 다양한 플라스틱 가공에 적응하는 능력입니다. 그러나 일반적으로 적응성이 강하고 가소화 효율이 낮은 경우가 많습니다.

⑤제조의 어려움: 제조가 용이하고 비용이 저렴해야 합니다.

2) 나사 설계는 재료 특성 및 가공 형상을 고려해야 합니다. , 크기, 온도 조건. 재료마다 물리적 특성이 다르기 때문에 가공 특성도 다르며 나사 구조 및 기하학적 매개변수에 대한 요구 사항도 다릅니다.

②다이의 기하학적 형태와 머신 헤드의 저항 특성. 나사 모양이 일치해야 합니다.

통의 구조적 형태와 가열 및 냉각 조건.

공급 구간의 배럴 내벽에 테이퍼 및 세로 홈을 가공하고 냉각하면 고체 이송 효율이 향상되며 공급 구간에 맞게 용융 속도와 균질화 용량을 높이도록 스크류를 설계해야 합니다.

3나사 속도

4압출기 용도: 혼합, 과립화, 공급 등 나사 구조가 다름

기존 완전 나사산 3섹션. 스크류 디자인

은 스크류가 공급부, 압축부, 균질화부 세 부분으로 구성된 나사를 말합니다. 압출 공정은 나사 형태로 완전히 완성됩니다.

1) 스크류 유형 결정

더 깊은 공급 섹션에서 더 얕은 균질화 섹션으로 스크류 홈 깊이의 전환에 따라:

① 기울기 유형 : 거리가 길어질수록 홈 깊이 변화가 점차 얕아집니다. 비정질 및 열에 민감한 플라스틱 가공에 사용되며 결정질 형태도 사용할 수 있습니다.

②돌연변이형 : 융점이 급격하고 점도가 낮은 플라스틱에 사용된다. PA, PE, PP 등 PVC 등 열에 민감한 플라스틱에는 적합하지 않습니다.

2) 나사 직경은 표준화되어 있으며 크기는 일반적으로 다음을 기준으로 합니다. 가공되는 제품의 단면 크기, 가공되는 플라스틱 유형 및 가공되는 플라스틱 유형에 따라 필요한 압출량이 결정됩니다.

3) 나사 길이 대 직경 비율 L. /Db

나사 길이 대 직경 비율이 클수록 플라스틱이 배럴에 더 오래 머무르고 가소화가 더 완전하고 균일해 제품 품질을 보장합니다. 1. 단일 나사의 기술 매개변수. 압출기

나사 직경 Db: 큰 직경, 시리즈 표준 20, 30, 45, 65, 90, 120, 150, 165, 200, 250, 300을 나타냅니다.

나사 길이 -직경 비율 L/Db: 나사 직경에 대한 나사 작업 부분 길이의 비율

나사 속도 범위: nmin-nmax r/min

드라이브 나사 모터 출력 P : KW 압출기 생산 능력 Q: 시간당 압출되는 플라스틱의 양

회전당 시간당 비유량 압출기 생산 능력

공칭 비동력 당 플라스틱 kg을 처리하는 데 필요한 모터 동력 시간

2. 모델

SL-150은 나사 직경이 150mm이고 종횡비가 20:1 플라스틱 압출임을 의미합니다.