コニカルスクリューバレルのガイド：コアコンポーネントの除払い

プラスチック、化学物質、食品、医薬品などの産業の複合および押し出し処理分野では、 コニカルスクリューバレル 重要な役割を果たします。それはaのコアコンポーネントです 円錐形のツインスクリュー押出器 、特定の設計により、並列ツインスクリューおよび単一swrewの押出機とは異なる独自の処理の利点を提供します。

1。構造と設計の機能

名前が示すように、円錐形のネジ樽の核となる特徴はそのです 「円錐形」 デザイン。らせん飛行の2つのネジを想像してください。それらは平行なシリンダーではありませんが、一致する円錐形のバレル内に収容された頂点からAPEXを指す2つのコーンまたは切り捨てられたコーンに似ています。

2本のネジ： 通常、構成されています 逆回転、非介入 手術。これは、ネジが反対方向に回転することを意味します（1つは時計回り、1つは反時計回り）、およびそれらの飛行 インターメッシュではありません 回転中（フライトが結合する交差するツインネジとは異なり）。
コニカルデザイン：
- フィードエンド（インレット）： 最大の直径。これにより、かさばるふわふわの材料（粉末、ペレット、リサイクルなど）または低密度の材料の滑らかな給餌を促進する大きな開口部が提供されます。
- 排出端（ダイエンド）： 最小の直径。材料が前方に運ばれ、圧縮され、溶けられ、混合されると、先細るコーンは自然に材料にますます圧力をかけます（メルトポンプのように作用します）。
飛行要素： ネジの表面には、通常、連続フライトがあります（大ピッチの単一フライトに似ています）。飛行の深さ、ピッチ、およびその他のパラメーターは、材料の特性とプロセス要件に基づいて設計されています。
バレル： 内部の輪郭はネジのテーパーと一致し、閉じた加工チャンバーを形成します。バレルには通常、セグメント化されており、加熱/冷却システム（電気、オイル加熱/冷却）および温度センサーが装備されています。

2。作業原則

材料は、フィードホッパーから広い飼料セクションに入り、回転するネジによって前方に運ばれます。

伝達と圧縮：
- ネジ径が飼料から排出に減少するため、飛行の深さも浅くなります（飛行量が減少します）。材料が前方に伝達されると、その空間は徐々に圧縮され、密度が増加します。
- これ 進行性体積圧縮 コニカルデザインの中心的な物理的効果の1つであり、材料（特に粉末）に穏やかだが連続的な圧力をかけ、通気と初期圧縮を支援します。
溶融：
- 圧縮により生成された摩擦熱は、外部バレル加熱と組み合わせて、材料温度（特に熱可塑性プラスチック）を上昇させ、融解を開始します。
- 円錐形のデザインは、比較的均一で穏やかな融解を促進します。
混合と均質化：
- ネジはインターメッシュではありませんが、ネジ飛行の先端とバレル壁の間、および2つのネジの飛行側面の間にギャップ（クリアランス）が存在します。
- 材料が受ける 強いせん断 これらのギャップ内。同時に、2つのネジの間で材料が押されて交換され、分布の混合が実現されます。比較的長い滞留時間は、混合と均質化にも役立ちます。
通気/委任状：
- 給餌中に閉じ込められた空気、水分、または小さな揮発性分子は、圧縮中により簡単に絞り出されます。しばしば円錐樽が特徴です ベントポート 効率的な揮発性除去のために、この時点で負圧（材料拡張または真空支援）を利用して、圧縮ゾーンの下流に設計されています。
圧力の蓄積：
- 材料が最小の直径の排出端まで伝達されるため、ネジ断面積は最小限で、飛行チャネルは浅くなります。これは、同じねじ速度で、単位面積あたりの運搬圧が大幅に上昇し、自然を生み出すことを意味します 「メルトポンプ」効果 。これは、ダイに安定した簡単に確立された高圧を提供します。
退院： 均質化された溶融溶融物は、バレルの前端に取り付けられたダイを通して高圧下で押され、目的の形状（パイプ、シート、ロッド、ペレットなど）を形成します。

3。コアの利点

例外的な給餌パフォーマンス： 大きな飼料喉は、粉末、低球密度のリサイクル、繊維強化材料などの摂食困難な材料を処理するのに最適です。ブリッジングを最小化します。
効率的な展開/ベント： 自然な体積圧縮とその後の拡張ゾーンの設計（通気孔）により、水分や揮発性の高い材料に最適であり、脱骨化効率が高くなります。
穏やかな可塑化と混合： プログレッシブ圧縮と比較的低いせん断速度（共同回転双子の双子と比較して）は、特に適したより穏やかなプロセスを提供します。
- 熱に敏感な材料： PVC（ポリ塩化ビニル）は典型的な用途であり、劣化を効果的に最小限に抑えます。
- せん断感受性材料： 特定のエラストマー、バイオポリマー、木材プラスチック複合材料（繊維の破損の減少）など。
- 物理的特性の保存を必要とする材料（分子量など）。
優れた圧力の蓄積機能： 円錐排水端は自然に高圧を生成し、直接押し出し（プロファイル、パイプなど）または下流の機器（例えばペレタイズダイ）に安定した圧力を提供するのに最適です。
セルフクリーニング特性（相対）： 逆回転と飛行設計は、ある程度のセルフクリーニングを提供し、材料の停滞と分解を減らします。
比較的低いエネルギー消費量： 穏やかなせん断は通常、より低い特定の機械エネルギー（SME）入力を意味します。
高い充填能力： 高いフィラー含有量（炭酸カルシウム、木製粉など）で材料を処理する場合、うまく機能します。

4。プライマリアプリケーションエリア

円錐形のツインスクリューの押出器（コア：円錐形のスクリューバレル）は、特に適しています。

PVC処理： 彼らの 最も古典的で最大のアプリケーション 、含む：
- リジッドPVC（UPVC）： パイプ、プロファイル（窓/ドア）、シート。
- 柔軟なPVC（PVC-P）： ワイヤー/ケーブルジャケット、ホース、フィルム、人工革。
その他の熱感受性またはせん断感受性材料： CPE、CPVC、TPE、TPU、特定の生分解性プラスチックなど。
プロファイルの押し出し： ウィンドウ/ドアプロファイル、トリムなど（多くの場合、下流のキャリブレーション/冷却ラインと組み合わせます）。
パイプの押し出し： さまざまなサイズのプラスチックパイプ。
ペレット化/複合： 特に、高い脱型化を必要とする、またはゆるい材料を含むタスク（PVCドライブレンドペレット化、リサイクルペレット化）を含む複合タスクの場合。
高度に満たされた複合材料： 木材プラスチック複合材料（WPC）のように、石灰化複合材（SPC）床基板。
委任/脱分解： 溶媒または大量の揮発性物質を含むポリマー溶液またはスラリーの処理。

5。並列共回転ツインネジと比較した制限

混合強度（特に分散型混合）： 対抗する非介入設計は、一般的に提供されます より低い せん断強度と複雑でない混合作用 よりも 相互メッシュ共同回転並列ツインネジ。平行双子は、非常に高いせん断分散（たとえば、ナノフィラー分散、高粘度成分のブレンド）を必要とするアプリケーションに優れています。
ネジ速度制限： 円錐形のデザインは、より複雑な動的バランスの問題を高速で提示し、通常は より低い最高速度 （たとえば、平行双子の場合は数百または1000 rpm以上と比較して、数百rpmから数百rpmまで）。
スループットの制限： ネジ速度と飛行量の設計により制限されています 絶対最大スループット 機能は、一般に、高速相互メッシュの共回回転並列ツインネジよりも低いです。
ねじ構成の柔軟性： コニカルネジは通常、積分であるか、モジュール性が制限されています。さまざまな飛行要素の組み合わせに対する柔軟性はです はるかに低い 高度にモジュラーの平行ツインネジよりも（これを自由に組み合わせることができます。プロセス調整は、温度、速度、飼料速度、固有のネジの設計に依存します。
滞留時間分布（RTD）： 滞留時間分布は、平行ツインネジと比較して広くなる傾向があります。

6.選択と使用に関する重要な考慮事項

物質的な特徴： パウダー/ペレット？バルク密度？熱安定性？せん断感度？水分/揮発性の含有量？混合要件？これは、円錐形と平行ツインネジを選択するための主要な基盤です。
プロセス目標： 主に押し出し？またはペレット化？展開はコア要件ですか？ターゲットスループットとは何ですか？
テーパーデザイン（L/D比＆テーパー角度）： 長さ/直径比（L/D、排出直径に対する有効なネジ長）および特定のテーパー角は、圧縮比、滞留時間、混合効率、および圧力蓄積能力に影響します。
ネジのデザイン： フライトピッチ、飛行深度プロファイルなど、材料とプロセスの最適化が必要です。
バレル温度制御： 正確なゾーン温度制御は、特に熱感受性材料（PVCなど）で重要です。
ねじ速度範囲： プロセスのせん断およびスループットの要件を満たす必要があります。
ドライブパワーとトルク： 特に高い頑固な抵抗の下で、十分なエネルギー入力を提供する必要があります。
メンテナンス： ネジとバレルの摩耗（特に高度に満たされた材料を使用）、クリーニングの容易さ（デッドスポットを避けます）、および定期的なメンテナンススケジュールを実装します。