동회전 트윈 스크류 압출기의 기본 및 응용 분야

머리말

트윈 스크류 스크류 압출기 플라스틱 컴파운딩 외에도 매우 광범위하게 사용되고 있으며, 제약, 바이오텍, 식품, 항공우주 및 의료 제조, 3D 인쇄 분야와 같은 다양한 다른 산업에서도 사용됩니다. Covid-19 위기 동안, 공동 회전 트윈 스크류 압출기의 전 세계 총 시장은 2020년에 약 $9억 3,590만 달러로 추산되었으며, 연구원의 예측에 따르면 2027년에는 $10억 달러에 도달할 것입니다.

동회전 이중 스크류 압출기는 그 높은 성능과 다재다능함 때문에 최근 인기를 얻고 있지만, 이 압출기가 어떻게 생산되는지 또는 생산 중에 고장이나 제품 결함을 일으킬 수 있는 성능에 영향을 미치는 요소가 무엇인지 아는 사람은 많지 않습니다.
이러한 이유로, 우리는 동회전 이중 스크류 압출기의 기본 구성 요소를 살펴보고 그 기능과 제품에 미치는 영향을 설명하겠습니다.

동회전 트윈 스크류 압출기의 기본 개념은 한 쌍의 스크류 조합과 몇 개의 배럴 섹션이 있다는 것입니다. 재료 스크류는 같은 방향으로 서로 내부에서 회전하여 혼합 또는 균질성이라고 알려진 합성 또는 반응 프로세스를 생성합니다.

이를 달성하기 위해 배럴 섹션은 재료를 다른 속도로 침전시켜 공동 혼합이 가능하도록 설계되었습니다.

이는 이중 배럴 머신의 내부 재료 설계를 기반으로 할 수 있으며, 내부 광원의 특성, 매트릭스의 방열 등을 고려하지 않고 동시에 가공 지점의 특성에 따라 적절한 재료를 선택할 수 있습니다.

그리고 이를 바탕으로, 동회전 트윈스크류 배럴의 설계는 내부 냉각 채널의 합리성, 매트릭스 열전도도 등을 고려해야 할 뿐만 아니라, 가공된 재료의 특성에 따라 적절한 재료 선택을 선택하는 것도 고려해야 합니다. 예를 들어, 원자재가 PA+GF이고, 배럴의 기저 바디/매트릭스가 #45강인 경우, 재료와의 접촉 부분에는 Cr26 등과 같이 경도가 높고 내마모성이 강한 합금 부싱을 사용합니다. 원자재가 부식성 재료(예: PTFE 개질 등)인 경우, 배럴의 기저 바디/매트릭스는 SUS304여야 하고, 라이닝 슬리브는 Ha C 합금 또는 일부 내식성 니켈 기반 합금 슬리브여야 합니다.

동회전 트윈 스크류 압출기의 구성 요소

1. 배럴 섹션(들) - 배럴 섹션은 재료와 액체가 결합되는 곳입니다. 여기서 동회전 트윈 스크류 압출기는 혼합 공정에서 작동하여 재료와 액체를 다른 점도와 다른 비율로 혼합하여 혼합 요구 사항을 충족합니다.

2. 기어 박스- 기어 박스는 동회전 트윈 스크류 압출기의 핵심 구성 요소입니다. 기어 박스의 역할은 모터가 제공하는 운동 에너지를 변환하는 것입니다. 기어 박스의 감속을 통해 동일한 방향으로 회전하고 동일한 회전 속도를 갖는 두 개의 출력 샤프트에 균등하게 분배합니다. 분배 박스의 구조가 합리적일수록 베어링 토크가 커집니다. 더 큰 모터 전력에 적응할 수 있으며 압출기의 출력이 비교적 높습니다.

3. 나사- 이중 나사는 아마도 공동 회전 이중 나사 압출기에서 가장 중요한 구성 요소 중 하나일 것입니다. 왜냐하면 이것이 재료를 공정 전체로 효과적으로 운반하기 때문입니다.

4. 스크류 샤프트- 스크류 샤프트는 트윈 스크류의 핵심 구성 요소입니다. 다양한 기능에 따라 다음과 같이 나뉩니다. 운반 스크류 샤프트와 혼합 스크류 샤프트.
스크류 샤프트의 재료는 또한 가공할 재료의 특성(내마모성, 내식성 등), 다른 원료 시스템 및 스크류 샤프트 구조의 다른 설계와 관련된 다른 공정 엔지니어링에 따라 선택할 수 있습니다. 용융된 재료는 다른 기능, 반응 등을 가진 스크류 요소의 작용을 통해 혼합에 도달합니다. 불합리한 스크류 샤프트 구조는 재료를 과도하게 가소화하거나 완전히 가소화하지 못하게 합니다.

5. 온도 제어 시스템- 가열 시스템과 냉각 시스템을 포함한 온도 제어 시스템. 가열 시스템은 배럴의 외벽에 싸여 있으며 일반적으로 전기 가열 또는 원적외선 히터로 구분됩니다. 냉각 시스템은 장비 외부에 있으며 주로 워터 펌프, 열교환기, 물 탱크 및 파이프라인을 포함합니다. 일반적으로 원료는 압출기 배럴에 들어간 후 용융 상태로 빠르게 가열되어야 하며 용융된 재료는 혼합 후 스크류 샤프트와 압출을 통해 전달됩니다. 혼합 공정은 흡열 공정일 수 있습니다. 발열 공정일 수도 있으며 이때 냉각 시스템이 작동합니다. 그 기능은 재료 가공 온도의 제어 가능성을 높이는 것입니다. 가공 온도가 너무 높거나 너무 낮으면 원료의 특성에 영향을 미칩니다.

6. 다이 헤드- 다이 헤드는 동회전 트윈 스크류 압출기의 압출 부분입니다. 다양한 재료의 다이 헤드 구조는 동일하지 않습니다. 예를 들어 PE 충진에는 핫 커팅 다이 헤드가 필요하고 PA+GF, ABS 및 기타 고온 플라스틱에는 스트랜드 다이 헤드가 사용됩니다.

동회전 트윈 스크류 압출기의 일반적인 용도

다음을 포함하여 동회전 이중 스크류 압출기에는 다양한 종류, 모양, 크기 및 용도가 있습니다.

1. 제약품- 동회전 이중 스크류 압출기는 단백질과 펩타이드 합성부터 약물 전달까지 광범위한 응용 분야에서 제약 펠릿을 생산하는 데 사용됩니다.

2. 석유 및 가스 추출 - 동축 회전식 이중 스크류 압출기는 벤젠, 가솔린, 등유, 심지어 프로판과 같은 석유, 가스 및 기타 액체 탄화수소 제품을 생산하는 데 사용됩니다.

3. 나노화학 - 동회전 이중 스크류 압출기는 나노다공성 플라스틱, 나노구조 금속 또는 다양한 모양으로 쉽게 생산할 수 있는 고밀도 소재와 같은 유기 및 무기 소재를 사용하여 나노입자를 생산하는 데 사용됩니다.

4. 식품 포장 - 동회전 이중 스크류 압출기는 다양한 모양과 크기를 만들어내는 식품 포장 생산에 사용되며, 농축 우유, 호두 또는 아이스크림과 같은 다양한 식품을 담을 수 있습니다.

결론적으로:

위에서, 당신은 공동 회전 트윈 스크류 압출기에 대한 간단한 이해를 가질 수 있고, 최적의 생산성을 보장하기 위해 생산 요구 사항에 따라 어떤 요인이 성능에 영향을 미칠 수 있는지 확인할 수 있습니다. 또한 생산 라인에 하나의 기계가 필요한지 여러 대의 기계가 필요한지 판단할 수 있으며, 이는 생산 중에 확장할 때 비용과 시간을 절약하는 데 도움이 될 수 있습니다.

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