プラスチック加工業界に関して言えば、中古単軸押出機は、多くのメーカーにコスト効率の高いソリューションを提供する主力製品です。のサプライヤーとして中古単軸押出機, これらの機械のスクリュー速度範囲についてよく質問されます。このブログ投稿では、使用済み単軸押出機のスクリュー速度範囲、それに影響を与える要因、およびプラスチック押出プロセスにおいてそれが重要である理由について詳しく説明します。
単軸スクリュー押出機の基本を理解する
スクリューの速度範囲について説明する前に、単軸スクリュー押出機がどのように動作するかを簡単に理解しましょう。一軸押出機は、バレルとバレル内のスクリュー、原料を供給するホッパー、そして押出製品を成形する先端のダイスで構成されています。スクリューがバレル内で回転し、プラスチック材料をホッパーからダイに向かって搬送します。このプロセスでは、プラスチックが溶融、混合、加圧されてから、パイプ、フィルム、プロファイルなどの目的の形状を成形するために金型に押し込まれます。
一般的なネジ速度範囲
使用される単軸押出機のスクリュー速度範囲は、押出機のサイズ、加工されるプラスチックの種類、特定の用途などのいくつかの要因によって大きく異なります。一般に、スクリュー速度は、最低 10 回転/分 (RPM) から最高 120 RPM 以上の範囲に及びます。
小型の中古単軸押出機の場合、中古45mm単軸押出機、スクリュー速度は通常 10 ～ 60 RPM の範囲です。これらの小型押出機は、多くの場合、実験室での試験、小規模生産、または高せん断速度に敏感な材料の加工に使用されます。たとえば、PVC などの熱に弱いプラスチックを処理する場合、材料の劣化を防ぐために、スクリュー速度を低くすることが推奨されます。
一方、大型の単軸押出機では、より高いスクリュー速度範囲を使用できます。産業用スケールで使用される単軸スクリュー押出機は、30 ～ 120 RPM の範囲のスクリュー速度で動作します。これらの大型機械は大量生産向けに設計されており、より幅広い種類のプラスチックを処理できます。たとえば、よりせん断耐性の高いポリエチレンやポリプロピレンのようなポリオレフィンを押し出す場合、より高いスクリュー速度を使用して生産量を増やすことができます。
スクリュー速度範囲に影響を与える要因
1. プラスチックの材料特性
プラスチックが異なれば、融点、粘度、せん断感度も異なります。たとえば、ポリスチレンのような非晶質プラスチックは、溶融範囲が比較的狭く、せん断に対してより敏感です。均一な溶解を確保し、過熱を防ぐには、通常、スクリュー速度を低くする必要があります。対照的に、ポリアミドのような半結晶性プラスチックは、より広い溶融範囲を持ち、より高いせん断速度に耐えることができるため、より高いスクリュー速度が可能になります。
2. 押出機のサイズと設計
押出機バレルの直径と長さ対直径 (L/D) 比は、スクリュー速度範囲の決定に重要な役割を果たします。一般に、直径が大きい押出機は、小さい押出機と比較して、低いスクリュー速度で高い処理量を処理できます。 L/D 比は、バレル内のプラスチックの滞留時間に影響します。 L/D 比が高くなると、溶融と混合にかかる時間が長くなり、高品質の押出を達成しながら、スクリュー速度を低くすることが可能になります。
3. 金型設計
ダイの設計もスクリュー速度に影響します。断面積が小さい、または複雑な形状の複雑な金型では、プラスチックを押し込むためにより高い圧力が必要になります。この圧力を発生させるには、プラスチックが適切に溶融して加圧されるように、スクリュー速度を低くする必要がある場合があります。逆に、断面積が大きい単純なダイでは、より高いスクリュー速度が可能になる場合があります。
4. 希望の出力レート
高い出力速度が必要な場合は、より高いスクリュー速度が使用されることがよくあります。ただし、スクリュー速度を上げすぎると、混合不良、不均一な溶解、せん断発熱の増加などの問題が発生する可能性があります。したがって、所望の生産量と押出製品の品質との間でバランスを取る必要があります。
スクリュー速度範囲の重要性
スクリュー速度範囲は、いくつかの理由からプラスチック押出プロセスにおいて重要なパラメーターです。
1. 製品の品質
スクリュー速度を適切に制御することで、プラスチック材料の均一な溶解と混合が保証されます。これにより、一貫した物理的および機械的特性を備えた高品質の押出製品が得られます。たとえば、プラスチックフィルムの製造では、均一な厚さと透明性を実現するために、安定したスクリュー速度が不可欠です。
2. 出力レート
スクリュー速度は、押出機の出力速度に直接影響します。スクリュー速度を適切な範囲に調整することで、メーカーはニーズに応じて生産量を最適化できます。ただし、前述したように、出力レートと製品の品質のバランスを取る必要があります。
3. エネルギー効率
最適なスクリュー速度で押出機を稼働させると、エネルギー効率が向上します。非常に低いスクリュー速度で操作すると、所望の出力を達成するまでにより多くの時間がかかり、より多くのエネルギーが消費される可能性があります。逆に、スクリュー速度が高すぎると、バレル内のせん断力や摩擦が大きくなり、消費電力が増加する可能性があります。
導入事例：中古単軸押出機によるPETシート製造
メーカーが使用しているケースを考えてみましょう。中古ペットシートライン機械単軸押出機を使用してPETシートを製造します。 PET は半結晶性の熱可塑性プラスチックであり、高品質のシートを実現するには押出プロセスを注意深く制御する必要があります。
この場合、単軸押出機のスクリュー速度は４０〜６０ＲＰＭ程度に設定される。この速度範囲では、材料の劣化を引き起こす可能性のある過度のせん断加熱を防ぎながら、PET 樹脂を十分に溶融および混合することができます。この範囲内で安定したスクリュー速度を維持することで、メーカーは均一な厚さ、透明性、および機械的特性を備えた PET シートを製造できます。
結論
使用される単軸押出機のスクリュー速度範囲は、プラスチック材料、押出機のサイズ、ダイの設計、希望の生産量などの複数の要因の影響を受ける複雑なパラメーターです。特定の用途に適したスクリュー速度範囲を理解することは、高品質の製品を実現し、生産量を最適化し、エネルギー効率を向上させるために非常に重要です。
中古単軸押出機をご購入中で、スクリュー速度範囲や機械のその他の側面についてご質問がある場合は、詳細についてご相談いただくことをお勧めします。当社の専門家チームは、お客様の特定の要件に基づいて個別のアドバイスを提供し、プラスチック加工のニーズに適した中古単軸押出機の選択をお手伝いします。調達交渉プロセスを開始し、プラスチック生産を次のレベルに引き上げるには、今すぐお問い合わせください。
参考文献
- 「プラスチック押出技術」Allan A. Griff著。
- 「プラスチック押出技術ハンドブック」James F. Carley著。
- 一軸押出機の操作とパフォーマンスに関する業界のホワイトペーパー。