円錐のねじ樽の構造設計は、プラスチック押出の品質と効率にどのように影響しますか？

プラスチック押出処理の分野では、 コニカルスクリューバレル コアコンポーネントとして、押出プロセスの安定性、溶融品質、生産効率が直接決定されます。高性能のプラスチック製品に対する市場需要の増加に伴い、円錐形のネジバレルの設計を最適化することが、企業の競争力を改善するための鍵となりました。
1。圧縮比と糸の深さ：溶融均一性の中核
円錐ねじの圧縮比（ねじ式フィードセクションとメータリングセクションの間のネジ溝深度の比率）は、溶融品質に影響するコアパラメーターです。圧縮率が高いほど、ネジ溝の材料のせん断効果と混合効果を高め、ポリマー鎖の均一な塑性化を促進し、融合していない粒子の生成を減らすことができます。ただし、圧縮率が高すぎると、バレルの圧力が突然増加し、エネルギー消費が増加し、ネジ摩耗が加速します。たとえば、高粘度エンジニアリングプラスチック（PC、PAなど）を処理する場合、進行性圧縮率設計（3：1から2.5：1など）は、過度に高い溶融温度によって引き起こされる分解を回避するだけでなく、溶融密度を向上させることもできます。
さらに、糸の深さの段階的設計は、せん断速度分布に直接影響します。浅い溝領域（メーターセクション）は、高せん断を介して溶融流動性を改善し、深い溝領域（給餌セクション）は固体伝達の安定性を保証します。勾配設計が不合理である場合、溶融逆流または局所的な過熱を引き起こし、押し出された製品の寸法精度を低下させる可能性があります。
2。アスペクト比と温度フィールド：効率とエネルギー消費のバランスポイント
円錐ねじのアスペクト比（L/D）は、材料の滞留時間と可塑化効率を決定するための鍵です。長いネジ（L/d> 25）は、材料加熱時間を延長することができ、熱安定性（PVCなど）の不十分な材料を処理するのに適していますが、機器のコストとエネルギー消費量を大幅に増加させます。それどころか、短いネジ（L/D <20）はエネルギー消費を減らすことができますが、不完全な可塑化により製品の表面欠陥を引き起こす可能性があります。
温度フィールドの調整された制御も重要です。円錐バレルのゾーン加熱設計は、ネジの幾何学的特性と一致する必要があります。たとえば、材料の溶融や貼り付けを防ぐために、給餌セクションで低い温度が使用されますが、圧縮セクションと計量セクションで温度が徐々に上昇し、十分な可塑化が確保されます。動的温度制御技術（PIDアルゴリズムなど）を使用すると、溶融温度の変動を減らし、±1.5°C以内の温度差を制御することで、熱応力による生成物の反りまたは亀裂を回避できます。
3。材料の適応性：寿命の延長とメンテナンスコストの削減
円錐スクリューバレルの表面処理プロセス（ニトリングやバイメタル合金噴霧など）は、その耐摩耗性と耐食性に直接影響します。たとえば、ガラス繊維を含む強化されたプラスチックを処理する場合、タングステン炭化物（WC）コーティングの使用は、摩耗と安定した押出圧力の維持によって引き起こされるピッチの変化を減らしながら、ネジの寿命を30％以上延長する可能性があります。さらに、バレルライニングの材料選択（ホウ素鋼や高温ニッケルベースの合金など）は、化学反応による溶融の汚染を避けるために、加工材料の腐食性に一致する必要があります。
円錐形のスクリューバレルの構造設計では、多目的最適化のバランスを見つける必要があります。溶融品質の高い基準を満たし、エネルギー消費とコストを最小限に抑える必要があります。シミュレーションテクノロジー（CFDや有限要素分析など）の普及により、デジタルモデリングによるネジのパフォーマンスの正確な予測が業界の傾向になりました。