목차
스크류 압출기는 플라스틱을 성형하고 블렌딩 수정하는 핵심 장비입니다. 실제 블렌딩 수정 생산 공정에서 압출기의 스크류는 극한의 고압 및 고온 환경에 노출되며, 엄청난 마찰력과 전단력을 받게 됩니다.
특수한 작업 환경으로 인해 압출기 스크류는 일반적인 금속 대 금속의 마찰이 아닌 금속-폴리머 간의 마찰이며, 따라서 스크류 표면의 마모가 심한 경우가 많다.
스크류의 마모는 스크류와 배럴 사이의 간격을 증가시키고, 이는 스크류에 의한 재료의 압축 및 전단에 영향을 미쳐 제품 품질 저하로 이어집니다. 한편, 마모되거나 고장 난 스크류를 빈번하게 교체하는 것은 비용 증가뿐만 아니라 생산 일정 지연을 초래하여 생산 효율성을 떨어뜨립니다.
나사는 장기간 마모로 인해 일반적으로 폐기되며, 나사와 배럴 사이의 간격이 너무 커져 정상적으로 압출할 수 없지만, 부적절한 설계나 작동으로 인해 작업 응력이 강도를 초과하여 파손되는 사례도 있습니다. 다음은 압출 나사의 마모 원인에 대해 간략하게 설명합니다.
처리 온도
각 플라스틱에는 이상적인 가소화 처리 온도 범위가 있으며, 배럴 처리 온도는 이 온도 범위에 가깝도록 제어해야 합니다. 호퍼에서 배럴로 들어가는 플라스틱 입자는 먼저 공급 섹션에 도달하며, 공급 섹션에서 필연적으로 건조 마찰이 발생합니다. 이러한 플라스틱이 충분히 가열되지 않고 균일하게 용융되지 않으면 배럴 내부 벽과 스크류 표면의 마모가 증가하기 쉽습니다.
마찬가지로 압축 및 균질화 섹션에서도 플라스틱의 용융 상태가 고르지 않으면 더 빠른 마모가 발생합니다.
회전 속도
플라스틱에 유리섬유, 광물 또는 기타 충전재와 같은 보강재가 첨가될 수 있으므로 속도를 올바르게 조정해야 합니다. 이러한 물질은 용융된 플라스틱보다 금속에 훨씬 더 큰 마찰을 일으키는 경향이 있습니다.
고속을 사용할 경우, 플라스틱에 대한 전단력이 증가하는 동시에 보강섬유가 쉽게 파쇄되며, 파쇄된 섬유는 날카로운 끝을 포함하게 되어 마모력을 크게 증가시킨다. 무기질이 금속 표면에서 고속으로 미끄러질 때, 긁어내는 효과도 작지 않다. 따라서 속도는 너무 높게 조절해서는 안 된다.
스크류와 배럴 사이의 간격
나사가 배럴 안에서 회전하며, 재료와 두 부분 사이의 마찰로 인해 나사와 배럴의 작업 표면이 점진적으로 마모됩니다. 나사의 직경은 점차 줄어들고, 배럴의 내경은 점차 증가합니다. 이로 인해 나사와 배럴의 결합 직경 간의 간극은 두 부분의 점진적인 마모와 함께 조금씩 커집니다.
하지만 배럴 앞 단의 히터와 매니폴드의 저항이 변하지 않기 때문에, 이것은 압출 재료가 전진할 때 재료 누설 흐름을 증가시키게 되는데, 즉 직경 간극으로부터 공급 방향으로 흐르는 재료의 양이 증가하게 됩니다. 결과적으로 플라스틱 기계 생산량이 감소되고 있습니다. 이 현상은 재료가 배럴에 체류하는 시간을 증가시켜 재료의 분해를 초래합니다. 폴리염화비닐과 같은 경우, 분해로 인해 발생하는 염화수소 가스가 스크루 및 배럴의 부식을 강화시킵니다.
재료의 불균일한 가소화 또는 금속 이물질 혼입
재료의 가소화가 균일하지 않거나 재료에 금속 이물질이 혼입되어 나사 회전 토크가 급격히 증가하고, 이 토크가 나사 강도 한계를 초과하여 나사가 파손되는 예상치 못한 사고 손상입니다.
위는 스크류 마모의 보다 일반적인 원인이며, 위의 내용을 통해 압출 스크류에 대한 이해를 더욱 높일 수 있기를 바랍니다.
나사 마모를 줄이고 나사의 작업 수명을 연장하면 장비 유지 보수 비용을 크게 줄이고 제품 품질을 보장하며 기업에 더 높은 경제적 이익을 가져다줄 것입니다.
