원추형 나사 배럴 안내 : 핵심 구성 요소 공개

플라스틱, 화학 물질, 식품 및 제약과 같은 산업의 복합 및 압출 처리 분야에서 원뿔 나사 배럴 중요한 역할을합니다. a의 핵심 구성 요소입니다 원뿔형 트윈 스크류 압출기 , 특정 설계로 인해 병렬 트윈 스크류 및 단일 스크류 압출기와 구별되는 고유 한 처리 장점을 제공합니다.

1. 구조 및 디자인 기능

이름에서 알 수 있듯이 원추형 나사 배럴의 핵심 특성은 "원뿔" 설계. 헬리컬 비행이있는 두 개의 나사를 상상해보십시오. 그것들은 평행 한 실린더가 아니지만 일치하는 원뿔형 배럴 내에있는 정점에서 사시를 가리키는 두 개의 원뿔 또는 잘린 원뿔과 비슷합니다.

2 개의 나사 : 일반적으로 구성되었습니다 카운터 반복, 비 인기 작업. 이것은 나사가 반대 방향으로 회전하고 (시계 방향으로, 반 시계 방향으로) 회전 함을 의미합니다. 혼잡하지 마십시오 회전하는 동안 (비행하는 트윈 스크류와는 달리 비행이 함께 메쉬가 맞물다).
원뿔형 디자인 :
- 피드 엔드 (inlet) : 가장 큰 직경. 이것은 큰 개구부를 제공하여 부피가 크고 푹신한 재료 (분말, 펠릿, 재활용) 또는 저밀도 재료의 부드러운 공급을 용이하게합니다.
- 방전 종료 (다이 엔드) : 가장 작은 직경. 재료가 전진, 압축, 녹고, 혼합 될 때, 테이퍼링 콘은 자연스럽게 재료에 대한 압력이 증가합니다 (용융 펌프처럼 작용).
비행 요소 : 나사 표면은 일반적으로 연속 비행 (대형 피치 단일 비행과 유사)을 특징으로합니다. 비행 깊이, 피치 및 기타 매개 변수는 재료 특성 및 프로세스 요구 사항을 기반으로 설계되었습니다.
통: 내부 윤곽은 나사 테이퍼와 일치하여 닫힌 처리 챔버를 형성합니다. 배럴에는 일반적으로 가열/냉각 시스템 (전기, 오일 가열/냉각) 및 온도 센서가 장착되어 있습니다.

2. 작업 원리

재료는 피드 호퍼에서 넓은 공급 섹션으로 들어가서 회전하는 나사에 의해 앞으로 전달됩니다.

전달 및 압축 :
- 나사 직경이 사료에서 배출로 감소하기 때문에 비행 깊이도 얕아집니다 (비행량이 감소). 재료가 앞으로 전달됨에 따라 공간은 점차 압축되어 밀도가 증가합니다.
- 이것 진행성 부피 압축 원추형 설계의 핵심 물리적 효과 중 하나이며, 재료 (특히 분말)에 부드럽지만 지속적인 압력을 가해 배출 및 초기 압축을 지원합니다.
녹는:
- 압축에 의해 생성 된 마찰 열은 외부 배럴 가열과 결합하여 재료 온도 (특히 열 가소형성)를 증가시켜 용융을 시작합니다.
- 원추형 디자인은 비교적 균일하고 부드러운 용융을 촉진합니다.
혼합 및 균질화 :
- 나사는 얽히지 않지만 간격 (간격)은 나사 비행 팁과 배럴 벽 사이, 그리고 두 나사의 비행 측면 사이에 존재합니다.
- 자료가 겪습니다 강렬한 전단 이 격차 내에서. 동시에, 재료는 두 나사 사이에 밀고 교환되어 분배 믹싱을 달성합니다. 비교적 긴 거주 시간은 또한 혼합 및 균질화에 도움이됩니다.
벤팅/데 볼라 틸화 :
- 공급 중에 갇힌 공기, 수분 또는 작은 휘발성 분자는 압축 중에 더 쉽게 압박됩니다. 원뿔 배럴은 종종 특징입니다 벤트 포트 효율적인 휘발성 제거를 위해이 시점에서 음압 (재료 팽창 또는 진공 보조)을 사용하여 압축 구역의 다운 스트림.
압력 축적 :
- 재료가 가장 작은 직경 방전 말단으로 전달됨에 따라 나사 단면이 최소화되고 비행 채널이 가장 얕습니다. 이것은 동일한 나사 속도에서 단위 영역 당 전달 압력이 크게 증가하여 자연스럽게 만듭니다. "용융 펌프"효과 . 이것은 다이에 안정적이고 쉽게 확립 된 고압을 제공합니다.
해고하다: 균질화 된 용융물은 배럴의 전면 끝에 장착 된 다이를 통해 고압하에 밀려서 원하는 모양 (예를 들어, 파이프, 시트, 막대, 펠릿)을 형성합니다.

3. 핵심 장점

탁월한 수유 성능 : 큰 공급 목은 파우더, 저갈색 밀도 재활용 또는 섬유질 강화 재료와 같은 유쾌하기 어려운 재료를 취급하는 데 이상적입니다. 브리징을 최소화합니다.
효율적인 데 볼라 틸화/벤팅 : 천연 체적 압축 및 후속 확장 구역 설계 (벤트)는 높은 수분 또는 휘발성 함량이있는 재료에 이상적이어서 높은 데 볼라 틸화 효율을 제공합니다.
부드러운 가소기 및 혼합 : 점진적인 압축 및 상대적으로 낮은 전단 속도 (공동 intermeshing 쌍둥이와 비교하여)는 특히 다음과 같은 부드러운 과정을 제공합니다.
- 열에 민감한 재료 : PVC (폴리 비닐 클로라이드)는 전형적인 적용으로, 저하를 효과적으로 최소화한다.
- 전단에 민감한 재료 : 특정 엘라스토머, 바이오 폴리머, 목재-플라스틱 복합재 (섬유 파손 감소)와 같은.
- 물리적 특성의 보존이 필요한 재료 (예 : 분자량).
우수한 압력 축적 기능 : 원추형 배출 말은 자연적으로 고압을 생성하여 직접 압출 (예 : 프로파일, 파이프)에 이상적이거나 다운 스트림 장비 (예 : 펠렛 화)에 안정적인 압력을 제공합니다.
자가 청소 특성 (상대) : 반격 및 비행 설계는 어느 정도의 자체 청소를 제공하여 재료 침체 및 열화를 줄입니다.
상대적으로 낮은 에너지 소비 : 온화한 전단은 일반적으로 낮은 특정 기계 에너지 (SME) 입력을 의미합니다.
높은 충전 용량 : 필러 함량이 높은 재료 (예 : 탄산 칼슘, 목재 밀가루)를 처리 할 때 잘 수행됩니다.

4. 기본 응용 영역

원뿔형 트윈 스크류 압출기 (코어 : 원추형 나사 배럴)는 특히 잘 적합합니다.

PVC 처리 : 그들의 가장 고전적이고 가장 큰 응용 프로그램 , 포함:
- 강성 PVC (UPVC) : 파이프, 프로파일 (창/도어), 시트.
- 유연한 PVC (PVC-P) : 와이어/케이블 재킷, 호스, 필름, 인공 가죽.
기타 열 감지 또는 전단에 민감한 재료 : CPE, CPVC, TPE, TPU, 특정 생분해 성 플라스틱과 같은.
프로필 압출 : 창/도어 프로파일, 트림 등 (종종 다운 스트림 캘리브레이션/냉각 라인과 쌍을 이루는).
파이프 압출 : 다양한 크기의 플라스틱 파이프.
펠렛 화/복합 : 특히 높은 데 볼라 틸화가 필요한 복합 작업 또는 느슨한 재료 (예 : PVC 드라이 블렌드 펠릿 화, 재활용 펠렛 화).
고도로 가득 찬 복합물 : WPC (Wood-Plastic Composites)와 마찬가지로 석재 플라스틱 복합재 (SPC) 바닥재 기판.
Devolatilization/De-Solventization : 용매 또는 다량의 휘발성 물질을 함유하는 중합체 용액 또는 슬러리.

5. 평행 한 동시 회전 트윈 스크류와 비교 한 제한

혼합 강도 (특히 분산 혼합) : 카운터 회전 비 인기 설계는 일반적으로 제공합니다 낮추다 전단 강도 및 덜 복잡한 혼합 작용 ~보다 병렬 트윈 스크류를 intermeshing. 평행 쌍둥이는 매우 높은 전단 분산이 필요한 응용 분야에서 우수합니다 (예 : 나노 필러 분산, 혼합 고 비도력 구성 요소).
나사 속도 제한 : 원뿔형 디자인은 고속으로보다 복잡한 동적 밸런싱 문제를 제시하며, 일반적으로 최대 속도가 낮습니다 (예를 들어, 평행 쌍둥이의 경우 수백 또는 수천 rpm에 비해 수십 ~ 수백 rpm).
처리량 제한 : 나사 속도와 비행 볼륨 설계로 제한됩니다 절대 최대 처리량 기능은 일반적으로 고속 인터 메시 (Intermeshing Co-Roting Co-Roting Parallel Twin 나사보다 낮습니다.
나사 구성 유연성 : 원뿔 나사는 일반적으로 필수적이거나 모듈성이 제한적입니다. 비행 요소 조합에 대한 유연성은 다음과 같습니다 훨씬 낮습니다 고도로 모듈 식 평행 트윈 나사 (운송, 반죽, 역 요소 등을 자유롭게 결합 할 수 있음)보다. 프로세스 조정은 온도, 속도, 피드 속도 및 고유 스크류 설계에 더 의존합니다.
거주 시간 분포 (RTD) : 거주 시간 분포는 평행 트윈 나사에 비해 더 넓은 경향이 있습니다.

6. 선택 및 사용을위한 주요 고려 사항

재료 특성 : 가루/펠렛? 벌크 밀도? 열 안정성? 전단 감도? 수분/휘발성 콘텐츠? 믹싱 요구 사항? 이것은 원추형 대 평행 트윈 나사를 선택하기위한 주요 기초입니다.
프로세스 목표 : 주로 압출? 또는 펠렛 화? Devolatilization은 핵심 요구 사항입니까? 대상 처리량은 무엇입니까?
테이퍼 디자인 (L/D 비율 및 테이퍼 각도) : 길이/직경 비율 (L/D, 배출 지름에 대한 유효 나사 길이) 및 특정 테이퍼 각도 영향 압축 비율, 체류 시간, 혼합 효율 및 압력 축적 기능.
나사 디자인 : 비행 피치, 비행 깊이 프로파일 등은 재료 및 프로세스에 대한 최적화가 필요합니다.
배럴 온도 제어 : 정확한 구역 온도 제어는 특히 열에 민감한 재료 (예 : PVC)의 경우 중요합니다.
나사 속도 범위 : 프로세스의 전단 및 처리량 요구 사항을 충족해야합니다.
드라이브 파워 및 토크 : 특히 높은 다이 헤드 저항 하에서 충분한 에너지 투입량을 제공해야합니다.
유지: 나사 및 배럴 마모 (특히 고도로 채워진 재료 포함), 청소 용이성 (죽은 점을 피하기) 및 정기적 인 유지 보수 일정을 구현합니다.