PVC製品向けテーパー二軸押出機の応用利点
1つ
テーパー 二軸スクリュー は、二軸押出成形の分野ではユニークなデザインで、スクリューとバレルの両方が円錐形であることを特徴としています。供給セクションから開始して、スクリューの直径は徐々に減少し、スクリューとバレルの穴は一致する円錐形の形状を示します。この設計は、PVC などの熱に弱いプラスチックの可塑化と成形に特に適しています。その結果、PVC プラスチックのドアや窓の形材、パイプ、発泡ボード、防水膜、その他の製品を製造するための主要な方法となっています。
二
テーパーツインネジのメリット
Suzhou Jwellのテーパー二軸スクリュー流体力学と固体搬送機構 の利点：入口の直径が大きいため、供給開口部の容量が向上し、特に PVC 粉末のような緩くて流れの悪い材料の取り扱いに優れ、供給のボトルネックを効果的に解決します。材料の搬送中、ねじ溝の体積が自然に減少するため、材料は徐々に圧縮されます。このプロセスでは、複雑な追加コンポーネントに依存することなく、脱気、圧縮、予備可塑化を同時に実現します。一方、ねじ溝の深さを徐々に変化させることで、材料にかかるせん断力が比較的穏やかになり、摩擦による過熱によって熱に弱い材料が熱分解するリスクが軽減されます。さらに、逆回転スクリュー間の相互作用が円錐構造によって生成される圧力と相乗効果を発揮し、搬送プロセス中であっても材料が確実に完全に混合されます。
機械設計とシステムの信頼性のレベルでは、スクリュー シャフトの端の直径が小さいことは、賢明な設計上の特徴を表しています。これは、同じ金型圧力に対抗すると、トランスミッション システムの後方推力が減少することを意味します。これにより、コアのスラストベアリングにかかる負荷が大幅に軽減され、連続高負荷生産における装置の耐用年数と信頼性が大幅に延長されるだけでなく、押出機が高抵抗の生産シナリオをより容易に処理できるようになり、安定した生産プロセスが保証されます。
三つ
応用産業
テーパー二軸押出機の主な用途は、ポリ塩化ビニル (PVC) 製品の直接押出成形にあり、これはその独自の設計上の利点と完全に一致しています。 PVC 加工は通常、粉末原料を直接形成する「ワンステップ」方式を採用しています。このプロセスには、優れた粉末搬送能力、穏やかな可塑化特性、および高い背圧に耐える機械的強度を備えた装置が必要です。これらの要件を満たすために、テーパー二軸押出機は特に最適化されています。その用途は、PVC 製品のすべての主要カテゴリをカバーしています。パイプと継手では、主に給水および排水パイプ (UPVC)、ワイヤーおよびケーブルの導管スリーブ、およびさまざまな化学パイプラインの構築に使用されます。異形押出では、プラスチック製のドアや窓の異形材、装飾パネル、幅木、階段の手すりなどの標準的な生産設備として機能します。シート製造では、硬質 PVC シートに使用されるだけでなく、均一なセル構造を保証する穏やかなせん断場のおかげで、発泡シート (自由発泡シートやスキン発泡シートなど) 内の発泡剤の分解を制御する上で重要な役割も果たします。さらに、テーパー二軸押出機は、ケーブル材料、透明材料、高充填改質材料など、さまざまな PVC 特有のコンパウンドのペレット化にも広く使用されています。
非 PVC 用途では、テーパー二軸押出機は、その穏やかな加工特性を活用して、せん断や温度に敏感な他の材料システムにも適しています。たとえば、木材とプラスチックの複合材 (WPC) を加工する場合、高温での木材繊維の熱劣化のリスクを軽減し、良好な材料の色と性能を維持できます。ポリフッ化ビニリデン (PVDF) など、溶融粘度が高く、加工範囲が狭いエンジニアリング プラスチックの場合、緩やかな温度上昇と安定した搬送により、正確なプロセス制御が容易になります。さらに、高充填配合物（高レベルの炭酸カルシウムが充填された PVC やポリオレフィンなど）を取り扱う場合、円錐形スクリューの強力な搬送能力とせん断による発熱が低いため、充填剤の均一な分散が確保され、局所的な過熱による樹脂マトリックスの分解や性能低下が防止されます。これらの分野における市場シェアは比較的小さいですが、テーパー二軸押出機は、特定の熱感度や困難な加工問題に対処するための信頼できる技術ソリューションを提供します。
4
PVC押出用途におけるテーパーツインスクリューの利点
1 粉末材料の直接処理は、「ワンステップ法」プロセスの基礎を築きます。
テーパー二軸押出機の最も重要な構造上の利点は、計量セクションと比較して供給セクションの直径が大幅に大きく、材料入口で非常に広い断面積を提供することにあります。この設計により、押出機は、かさ密度が低く、流動性が低い PVC ドライブレンド (樹脂、安定剤、潤滑剤、充填剤などを含む) を簡単に収容し、効率的に搬送することができます。この利点は、PVC 製造における経済的に効率的な「ワンステップ」処理ルートをサポートします。このルートでは、粉末混合物が事前ペレット化なしで押出機に直接供給され、搬送、可塑化、脱揮、均質化、および成形が 1 つのステップで完了します。従来の「2 ステップ」法 (最初にペレット化し、次に押出成形) と比較して、このアプローチではペレット化段階に必要なエネルギー消費と設備投資が不要になり、全体の生産コストが大幅に削減されます。この経済的利点が、テーパー二軸押出機が大規模 PVC 生産の主流となっている中心的な理由です。
2 穏やかで制御可能な可塑化プロセスにより、熱に弱い材料の安全な加工が保証されます。
典型的な熱に弱いポリマーである PVC は、比較的狭い加工範囲を持っています。過度の高温や強いせん断下では熱分解が起こりやすく、塩化水素ガスが発生し、材料の変色や性能低下を引き起こします。テーパー二軸押出機の飛行深さは、大径の供給部から小径の計量部に向かって直線的かつ緩やかに減少します。これは、材料が前進する際に受けるせん断速度の変化が比較的穏やかであることを意味します。この穏やかなせん断プロセスは、粘性散逸によって生成される内部熱を効果的に制御し、局所的なホットスポットの形成を防ぎ、それによって PVC 材料に安全で制御可能な溶融環境を提供します。これにより、製造プロセスの継続的な安定性が確保されるだけでなく、色の均一性、機械的強度、長期耐久性など、最終製品の本質的な品質が根本的に向上します。
3 高効率の内部通気と段階的な圧縮により、溶融品質が最適化されます。
円錐スクリューチャネル内の材料の搬送中、チャネル容積の必然的な収束により、チャネル容積は継続的かつ安定した軸方向の圧縮を受けます。この「幾何学的圧縮」効果は 2 つの重要な機能を果たします。1 つは、ルース パウダーに同伴された空気と低分子揮発性物質のスムーズな逃がし路を提供し、圧縮セクションにあるベント ポートを通じて効果的に除去できるため、最終製品の気泡やシルバー ストリークなどの欠陥が防止されます。第二に、この段階的な圧縮プロセスにより、粉末粒子間の緊密な結合が促進され、せん断による発熱を伴う段階的な溶融が促進されます。これは、高粘度の硬質 PVC 溶融物の均一かつ緻密な可塑化を達成し、その後の安定した押出のための強固な基盤を築くのに特に有益です。
4 堅牢なアキシャル スラスト ベアリング設計により、高い背圧下でも信頼性の高い動作が保証されます。
機械設計の観点から見ると、円錐構造は独特の機械的利点をもたらします。軸力の計算式によれば、押出機のヘッド圧力（ダイ抵抗）が一定の場合、スラスト軸受に作用する軸方向反力はスクリューエンドジャーナル断面積に比例します。円錐形スクリューの端部のジャーナル直径が大幅に小さいということは、同じダイ圧力下で発生する軸方向荷重が、同等の仕様の平行二軸押出機の軸方向荷重よりもはるかに低いことを意味します。この設計により、重要なスラスト ベアリングの負荷が大幅に軽減され、寿命が延びるだけでなく、高圧条件下での駆動システム全体の信頼性も向上します。これにより、テーパー二軸押出機は、PVC パイプやプロファイルなどの製品に必要な高抵抗のダイスを容易に処理できるようになり、長期にわたる中断のない安定した大量生産を実現します。
5 優れた自己洗浄機能とベース混合機能により、生産の柔軟性と均質化の要件を満たします。
テーパー二軸押出機は通常、逆方向に回転し、緊密に噛み合う設計を特徴としています。動作中、2 つのネジは噛み合う歯車のように機能し、ネジの飛行面と根元が継続的に互いにこすり合います。このメカニズムにより、機器に優れた固有の自己洗浄機能が与えられます。フライトギャップやデッドゾーンでの材料の停滞や炭化を効果的に防止します。これは、色や配合を頻繁に変更する必要があるプロファイルなどの製品の製造にとって特に重要です。これにより、機械の洗浄にかかるダウンタイムが大幅に短縮され、材料の無駄が最小限に抑えられます。同時に、噛み合いゾーン内の材料に加えられるせん断、分割、および再結合の作用により、十分な分配混合効果が得られます。これにより、PVC 配合中のすべての成分 (安定剤、顔料、充填剤など) が肉眼で徹底的に均質化され、ほとんどの PVC 製品の品質要件が満たされます。
5. 要約すると、テーパー二軸押出機は、その独特の円錐形の幾何学的設計により、PVC のような熱に弱いプラスチックの押出成形にとってかけがえのない中核装置となっています。その主な利点は次のとおりです。粉末の優れた直接処理能力により、経済的で効率的な「ワンステップ」生産プロセスを完全にサポートします。穏やかで制御可能な可塑化により、PVC の熱分解を効果的に防止します。自然な通気と圧縮機能により、溶融物の品質を最適化します。堅牢な軸方向耐荷重設計により、高い背圧下でも動作の信頼性を保証します。優れた自己洗浄機能と基本的な混合機能を備えています。これらの特性により、PVC パイプ、異形材、シート、ペレット化などの大規模建築材料分野で優位に立つことができると同時に、木材とプラスチックの複合材やフッ素樹脂などの熱に弱い材料にもその用途を拡張することができます。
