高粘度材料に直面した場合の押出機用スクリューバレルの材料選択と性能の課題は何ですか?

高粘度の材料に直面すると、材料の選択と性能の課題が生じます。 押出機用スクリューバレル (押出機のスクリューとバレル) は主に次の側面に反映されます。
材料選択の課題
耐摩耗性: 粘度の高い材料は、押出プロセス中にスクリューとバレルの表面に大きな摩擦を引き起こし、摩耗が増加します。そのため、超硬合金やバイメタル複合材料など、耐摩耗性の高い材料を選択する必要があります。これらの材料は、高摩擦環境下でも長期間安定した性能を維持できます。
耐食性: 一部の高粘度材料は腐食性があり、スクリューやバレルの材料に浸食を引き起こす可能性があります。ステンレス鋼、ニッケル基合金など、耐食性に優れた材料を選択すると、機器の耐用年数を効果的に延ばすことができます。
高温安定性: 高粘度の材料は、押出プロセス中に粘度を下げるために高温が必要となることが多く、そのためにはスクリューとバレルの材料が良好な高温安定性を備え、高温でも機械的特性と化学的安定性を維持できる必要があります。
熱伝導率: 優れた熱伝導率により、押出プロセス中に材料が均一に加熱され、押出効率と品質が向上します。したがって、材料を選択する際には、材料の熱伝導率を考慮する必要があります。
パフォーマンスの課題
加工精度：高粘度材料の押出にはスクリューやバレルに高い加工精度が要求されます。押出プロセス中に材料がスムーズに流れ、望ましい押出効果が得られるように、スクリューのねじれ角度、ピッチ、溝の深さ、その他のパラメータを正確に制御する必要があります。バレルの内壁も摩擦と抵抗を減らすために滑らかに保つ必要があります。
強度と剛性: スクリューとバレルは、押出プロセス中により大きな圧力とトルクに耐える必要があるため、優れた強度と剛性が必要です。そのためには、長期使用中に機器が変形したり損傷したりしないように、材料が十分な機械的特性と安定性を備えている必要があります。
熱膨張抑制：高温環境下ではスクリューやバレルの材質が熱膨張します。熱膨張係数が一致していないか、不適切に制御されている場合、スクリューとバレルの間の隙間が変化し、押出効果に影響を与える可能性があります。したがって、材料の選択と設計時に材料の熱膨張特性を考慮する必要があり、それを制御するために対応する措置を講じる必要があります。
冷却と潤滑: 押出プロセス中の高粘度材料の温度と摩擦を軽減するには、スクリューとバレルを効果的に冷却し、潤滑する必要があります。これには、スクリューとバレルが最良の状態で動作することを保証するために、機器に完全な冷却システムと潤滑システムが必要です。