高充填・高摩耗性材料用二軸押出機バレル

この耐摩耗性二軸押出機バレルは、ガラス繊維、鉱物充填剤、顔料、または腐食性添加剤が内径の急速な摩耗を引き起こすコンパウンディングプロセス用に設計されています。

機械サイズだけでバレルを選択するのではなく、材料システムを処理される配合、充填剤の割合、摩耗位置、および腐食条件に適合させます。

目的は、ユーザーが以下を削減するのを支援することです。

• バレルの内径の急速な拡大
• スクリューとバレルのクリアランスの喪失
• 不安定な吐出量と溶融圧力
• 頻繁なバレル交換
• 高せん断ゾーンでの局所的な摩耗
• 攻撃的な配合による腐食
• 新しいスクリューエレメントを取り付けた後の性能低下

充填剤はポリマーコンパウンドの機械的、熱的、または機能的特性を向上させますが、その多くはバレルの摩耗も増加させます。

一般的な研磨性材料には以下が含まれます。

• ガラス繊維
• 炭酸カルシウム
• タルク
• マイカ
• シリカ
• セラミック粉末
• 難燃性充填剤
• 磁性または機能性粉末
• 高濃度顔料

これらの粒子は、圧力下で回転するスクリューエレメントとバレル内径の間を移動します。高せん断および圧力発生ゾーンでは、内径表面から材料を徐々に除去する可能性があります。

内径が摩耗すると、スクリューとバレルの間のクリアランスが増加します。これにより、搬送効率が低下し、せん断、圧力、および滞留時間の制御が弱まる可能性があります。

より硬い材料が常に完全な解決策とは限りません。材料の靭性、耐食性、接合方法、および実際の摩耗メカニズムも考慮する必要があります。

異なる配合には異なる材料ソリューションが必要です。

窒化合金鋼バレルは、一般的なコンパウンディングおよび中程度の研磨性含有量を持つ配合に適しています。

摩耗が限定的で重度の腐食がない場合に費用対効果の高いソリューションを提供します。

工具鋼ライナーまたは内径構造は、エンジニアリングプラスチックおよび充填剤入りコンパウンドの耐摩耗性を向上させることができます。

以下を含む用途で検討される場合があります。

• ガラス繊維強化
• 鉱物充填ポリマー
• 高顔料負荷
• 研磨性添加剤を使用した繰り返し生産

特定のグレードは、硬度、靭性、および加工性の必要なバランスに従って選択する必要があります。

バイメタルライナーは、構造用バレル本体と、より耐摩耗性の高い内層を組み合わせています。

これにより、内径はプロセス摩耗に耐え、外側本体は機械的強度を提供し、加熱および冷却構造をサポートします。

レーザー肉盛溶接は、耐摩耗性合金層を内径に適用できます。

肉盛層と基材間の冶金的結合は、熱サイクル中の剥離のリスクを低減するのに役立ちます。耐摩耗性と局所的な表面補強の両方が必要な場合に使用できます。

一体型合金スリーブは、連続的な耐摩耗性内部構造を提供します。

より長い交換間隔が最低初期コストよりも重要な、重度または連続的な研磨性サービスに選択される場合があります。

一部の押出配合は、研磨性摩耗と化学的攻撃の両方を引き起こします。

例としては、以下を含むコンパウンドが挙げられます。

• 腐食性難燃剤
• ハロゲン含有添加剤
• 酸性成分
• 反応性加工剤
• バッテリー関連材料
• 化学的または機能的添加剤

これらの用途では、高硬度材料のみを選択しても十分な耐用年数が得られない場合があります。

腐食は内径表面を弱め、その後、研磨性粒子がより速く材料を除去します。したがって、材料システムは両方のメカニズムに対処する必要があります。

オプションの耐食性ソリューションには以下が含まれます。

• ステンレス鋼
• ニッケル基合金
• ニッケル基耐摩耗性ライナー
• 耐食性レーザー肉盛溶接
• カスタマイズされた合金スリーブ

材料選択の前に、配合、加工温度、および洗浄方法を提供する必要があります。

摩耗は、バレルアセンブリ全体で均一であることはめったにありません。

重度の摩耗は、一般的に以下の近くに現れます。

• 主要供給ゾーン
• サイドフィード位置
• 集中的なニーディングセクション
• 高充填剤導入ポイント
• 圧力発生ゾーン
• 部分的に充填された材料で動作するセクション

すべてのバレルセクションに最も高価な材料を使用する必要があるとは限りません。

実用的な構成は、以下を組み合わせることができます。

• 低摩耗搬送ゾーンの標準材料
• 集中的な混合ゾーンでのアップグレードされた耐摩耗保護
• 化学的に攻撃的なセクションでの耐食性材料

これにより、投資を管理しながら、最大の運用価値を生み出す場所に保護を集中させることができます。

過度に摩耗したバレルは、以下を引き起こす可能性があります。

• 押出量の低下
• 不安定な溶融圧力
• 混合の一貫性の低下
• 材料逆流の増加
• 滞留時間変動の長期化
• 局所的な過熱
• より頻繁なプロセス調整

場合によっては、ユーザーはスクリューエレメントを交換しても、吐出量や製品品質の期待される回復が見られないことがあります。

その理由の1つは、バレル内径がすでに許容クリアランスを超えて摩耗していることです。新しいスクリューエレメントは、過度に拡大した内径内で性能を完全に回復することはできません。

したがって、バレルとスクリューエレメントは、1つの作業システムとして検査する必要があります。

バレルは、以下に従って製造できます。

• 元の技術図面
• 使用済みバレルサンプル
• 測定された寸法
• 機械および設置情報
• 既存のバレルセクションインターフェース

カスタマイズ可能な詳細には以下が含まれます。

• 内径寸法
• 芯間距離
• 全長
• 接続面
• 位置決め寸法
• ボルト穴レイアウト
• 供給およびベント開口部
• サイドフィーダーインターフェース
• 加熱穴
• 冷却チャネル
• 温度センサー穴
• 材料および内径保護

使用済みサンプルは測定できますが、摩耗した寸法は直接コピーするのではなく、特定して修正する必要があります。

出荷前に、検査は以下をカバーできます。

• 内径寸法
• 芯間距離
• 内径形状
• 平行度
• 全長
• 接続面精度
• 位置決め寸法
• ボルト穴位置
• ポート寸法
• 加熱穴位置
• 冷却チャネルシーリング
• 材料および熱処理状態

検査記録は、将来の繰り返し注文および寸法トレーサビリティをサポートするために保持できます。

以下を提供してください。

1. 押出機情報
2. 元の図面または使用済みサンプル
3. 内径および芯間距離の寸法
4. 押出プロセスにおけるバレルの位置
5. 処理されるポリマー
6. 充填剤または補強材の種類
7. 充填剤の割合
8. 動作温度
9. 既存のバレル材料
10. 現在の摩耗または腐食パターン
11. 期待される耐用年数要件
12. 必要な数量

摩耗した内径の写真も、主な問題が摩耗、腐食、またはその両方の組み合わせであるかどうかを特定するのに役立ちます。

適切な材料は、ガラス繊維の割合、生産量、スクリュー構成、および運転条件によって異なります。工具鋼、バイメタルライナー、または合金ライニング構造は、重度のガラス繊維摩耗に対して、標準の窒化鋼よりも一般的に適しています。

いいえ。十分な靭性がない過度の硬度は、亀裂や欠けのリスクを高める可能性があります。耐食性および接合安定性も考慮する必要があります。

はい。異なるバレルセクションは、そのプロセス位置と摩耗レベルに応じて異なる材料を使用できます。

バレル内径も摩耗している可能性があります。過度のスクリューとバレルのクリアランスは、新しいスクリューエレメントが取り付けられていても、搬送および圧力発生性能を継続的に低下させる可能性があります。

処理される配合、充填剤の割合、バレル図面、および摩耗領域の写真を送ってください。

以下を評価できます。

• 可能性のある摩耗メカニズム
• 腐食も存在するかどうか
• どのバレルセクションがアップグレードされた保護を必要とするか
• 窒化、工具鋼、レーザー肉盛溶接、または合金ライナーのいずれがより適切か
• 既存のスクリューとバレルのクリアランスを確認する必要があるかどうか