고정밀 압출이 요구되는 상황에서 압출기용 스크류 배럴의 정밀 제어에 대한 어려움과 해결책은 무엇입니까?

플라스틱 가공 산업에서는 특히 의료, 전자, 자동차 등 제품 품질과 성능에 대한 요구가 매우 높은 분야에서 고정밀 압출기(압출기)의 적용이 점점 더 널리 보급되고 있습니다. 압출기의 핵심부품인 스크류와 배럴의 정밀제어( 압출기용 스크류 배럴) 이는 압출 제품의 품질 및 생산 효율성과 직접적인 관련이 있습니다. 이 기사에서는 고정밀 압출 요구에 따른 스크류 및 배럴의 정밀 제어의 어려움을 살펴보고 그에 따른 솔루션을 제안합니다.
1. 정밀제어의 어려움
1. 재료 선택 및 가공의 어려움
나사와 배럴의 재료 선택은 정밀 제어에 매우 중요합니다. 38CrMoAlA 및 42CrMo와 같은 기존 소재는 기계적 특성과 내마모성이 우수하지만 여전히 고정밀 가공에 어려움을 겪고 있습니다. 이러한 재료는 열처리, 절단 등의 과정에서 변형되기 쉬우며 최종 정밀도에 영향을 미칩니다. 또한, 다양한 재료 배치 간의 성능 차이로 인해 처리 난이도도 높아집니다.
2. 가공설비 및 기술
고정밀 압출기 스크류 및 배럴을 가공하려면 고정밀 공작 기계와 첨단 가공 기술이 필요합니다. 그러나 시중에 나와 있는 일부 공작 기계의 정확도와 안정성은 고정밀 가공 요구 사항을 충족할 수 없습니다. 특히 종횡비가 크고 형상이 복잡한 나사 가공에서는 치수 편차와 형상 오류가 발생하기 쉽습니다.
3. 열변형 문제
압출 공정 중에 스크류와 배럴은 고온, 고압에 노출되어 열 변형이 발생하기 쉽습니다. 이러한 변형은 압출기의 정상적인 작동에 영향을 미칠 뿐만 아니라 압출된 제품의 정확성과 품질도 저하시킵니다. 특히, 배럴의 공급 부분은 수냉되는 경우가 많으며, 열 전달로 인해 인접한 배럴 부분의 온도가 고르지 않아 열 변형 문제가 더욱 악화됩니다.
4. 조립 및 디버깅
스크류와 배럴의 조립 정확도도 압출기의 전체 정확도에 영향을 미치는 핵심 요소입니다. 조립 과정에서 구성 요소 간의 일치하는 간격이 너무 크거나 너무 작으면 압출기가 불안정하게 작동하고 제품 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다. 또한, 디버깅 과정에서 온도, 압력, 속도 등의 매개변수를 정밀하게 제어하는 ​​것도 큰 어려움입니다.
2. 솔루션
1. 재료 선택 및 열처리 공정 최적화
재료 선택 및 가공 난이도 문제의 경우 니켈 기반 합금 및 스테인레스강과 같은 고성능 재료를 선택할 수 있습니다. 이 재료는 내열성과 내마모성이 우수합니다. 동시에 열처리 공정을 최적화하고 진공 열처리 및 고주파 담금질과 같은 첨단 기술을 채택하여 재료 변형을 줄이고 가공 정확도를 향상시킵니다.
2. 고정밀 가공 장비 및 공정 도입
고정밀 CNC 공작기계와 5축 연계 가공, 레이저 커팅 등 첨단 가공 기술을 도입해 가공 정확도와 효율성을 높인다. 동시에 공작기계의 유지보수를 강화하여 공작기계의 안정성과 정확성을 보장합니다.
3. 열관리 강화
열 변형 문제의 경우 다음과 같은 조치를 취할 수 있습니다.
단열 가스켓 설치: 배럴의 공급부와 가열부 사이에 단열 가스켓을 설치하여 열 전달을 줄이고 배럴 온도를 안정적으로 유지합니다.
냉각 시스템 최적화: 순환 수냉 시스템과 같은 보다 효율적인 냉각 방법을 사용하여 균일한 배럴 온도를 보장합니다.
실시간 모니터링 및 조정: 온도 센서를 사용하여 배럴 온도를 실시간으로 모니터링하고 실제 조건에 따라 냉각 및 가열 매개변수를 조정하여 배럴 온도를 안정적으로 유지합니다.
4. 정밀한 조립 및 디버깅
조립 공정에서는 구성 요소 간의 간격이 설계 요구 사항을 충족하는지 확인하기 위해 공정 요구 사항에 따라 조립이 엄격하게 수행됩니다. 동시에 디버깅 프로세스 중 온도, 압력, 속도 등과 같은 매개변수 제어가 강화되어 압출기가 최상의 조건에서 작동하도록 보장합니다.
5. 지능형 제어 시스템 도입
압출 공정의 자동화 및 지능형 제어를 실현하기 위해 PLC 제어 시스템, PID 온도 제어 등과 같은 지능형 제어 시스템을 도입합니다. 실시간 모니터링 및 데이터 분석을 통해 공정 매개변수를 적시에 조정하여 압출 제품의 정밀도와 품질을 향상시킵니다.