압출기란 무엇인가요? - 전체 가이드

플라스틱 파이프 제조 산업에 혁명을 일으킨 주요 기계 중 하나는 압출기입니다.

다양한 작업을 수행할 수 있는 다목적 경량 압출기입니다. 용융 가소화, 혼합 및 균질화, 성형, 가스 제거 및 탈변성화, 변형 등 모든 작업에 압출기를 사용할 수 있습니다.

이 가이드에서는 이 기계의 정의, 유형, 각 섹션의 기능, 작동, 구성 요소, 작동 원리에 이르기까지 이 기계의 모든 주요 측면을 살펴봅니다.

압출기는 플라스틱 및 고무와 같은 재료를 녹여 압출하는 데 사용되는 산업용 장치입니다. 주로 싱글 스크류와 트윈 스크류의 두 가지 유형으로 나뉩니다. 작동 원리는 스크류의 회전에 의해 발생하는 전단력, 압력 및 외부 가열을 통해 고체 재료를 균일한 용융물로 가소화하여 연속적으로 모양으로 압출하는 것입니다.

이송 시스템(모터 + 감속기), 압출 시스템(배럴 + 스크류), 온도 제어 시스템으로 구성되어 있으며 파이프, 프로파일 등의 연속 생산에 적합합니다. 예를 들어 ZJL-200B 모델은 터치스크린 조작과 공냉식 믹서를 탑재하여 실험실 수준의 정밀 제어를 지원합니다.

트윈 스크류 압출기는 함께 작동하므로 고정밀 혼합 및 복잡한 재료 가공에 적합합니다. 예를 들어 식물성 단백질 개발 시 수분, 온도, 섬유 구조를 조절할 수 있습니다.

공급 구역은 압출기의 원료 저장 영역입니다. 원료는 과립 또는 분말 형태로 공급 구역에 적재된 후 회전하는 스크류를 통해 하류로 이송됩니다.

스크류는 압출기의 핵심 부품입니다. 일련의 나사산으로 구성되며 일반적으로 배럴 내에 위치합니다. 스크류의 주요 기능은 원료를 가열, 녹이고, 혼합하고, 앞으로 밀어내는 것입니다. 스크류의 구조와 나사산 모양은 다양한 재료와 제품 요구 사항에 맞게 조정할 수 있습니다.

배럴은 나사가 들어 있는 원통형 용기입니다. 일반적으로 고온과 고압을 견딜 수 있도록 특수 합금이나 코팅으로 만들어집니다. 배럴의 주요 기능은 일정한 압력을 유지하면서 원료를 가열하고 녹이는 것입니다.

압출기에는 일반적으로 전기 히터 또는 가열 테이프와 같은 발열체가 장착되어 있어 원료를 녹는점까지 가열하고 온도를 제어합니다. 또한 압출된 제품이 빠르게 냉각되고 원하는 모양을 유지하도록 하기 위해 냉각 시스템이 필요합니다.

다이 또는 압출 헤드는 최종 제품의 모양과 치수를 결정합니다. 원재료는 압출기 헤드를 통과하여 파이프, 필름, 프로파일 등 원하는 제품으로 추가 가공됩니다.

제어 시스템은 온도, 압력, 스크류 속도 등 다양한 압출기 파라미터를 모니터링하고 제어합니다. 이러한 매개변수를 조정하는 것은 제품 품질을 보장하는 데 매우 중요합니다.

파이프나 필름과 같은 특정 제품은 압출 후 특정 길이로 자르거나 롤로 감아야 합니다. 이러한 시스템은 이러한 처리 단계를 처리합니다.

드라이브 시스템은 나사를 회전하고 다른 기계 부품을 움직이는 데 필요한 동력을 제공합니다. 일반적으로 이러한 시스템은 전기 모터, 감속기, 변속기로 구성됩니다.

단일 스크류 압출기는 공급, 환원 및 압출 섹션으로 구성된 3단계 압출기입니다.

압출 공급 원료는 일반적으로 입상입니다. 호퍼라고도 하는 공급 장치는 압출기 배럴로 재료가 지속적으로 흐르도록 합니다. 이 장치는 뷔히너 깔때기와 비슷하며 원뿔형 또는 정사각형 원뿔형으로 제공됩니다. 배럴과 만나는 호퍼의 하단에는 재료 흐름을 조절하고 차단하는 차단 장치가 장착된 공급 포트가 있습니다. 냉각 클램프가 공급 포트를 둘러싸고 있어 고온의 재료 흐름에서 호퍼로 열이 전달되는 것을 방지하여 호퍼 내부의 플라스틱이 가열되어 끈적끈적해져 재료 공급이 고르지 않고 흐름이 막히는 것을 방지합니다. 호퍼 측면에는 유리로 된 보기 포트와 보정 및 측정 장치가 있습니다. 일부 호퍼에는 플라스틱이 공기 중의 수분을 흡수하는 것을 방지하기 위한 열건조 진공 압력 완화 장치, 가루 플라스틱으로 인한 “레일 브릿지'를 방지하기 위한 교반 장치, 일정한 간격으로 재료를 자동으로 공급하는 장치도 있습니다.

압출기라고도 하는 배럴은 열과 응력을 받는 금속 원통입니다. 재료의 용융과 수축은 전적으로 배럴 내에서 이루어집니다. 압출 중 작동 온도는 일반적으로 180°C에서 290°C 사이이며, 내부 압력은 60MPa에 이릅니다. 가열 및 냉각 장치는 일반적으로 3~4단계로 배럴 외부에 설치됩니다. 일반적으로 저항기 또는 인덕터 히터가 사용되지만 복사 가열도 옵션으로 사용할 수 있습니다. 냉각의 목적은 플라스틱의 과열을 방지하거나 셧다운 중에 플라스틱을 빠르게 냉각하여 녹는 것을 방지하는 것입니다. 냉각은 일반적으로 공랭식 또는 수냉식으로 이루어집니다. 배럴은 고압을 견딜 수 있어야 하며 내부가 매끄럽고 충분한 압축 강도와 강성을 가져야 합니다. 배럴은 일반적으로 마모와 부식을 방지하기 위해 사용됩니다. 마찰을 통해 플라스틱 과열을 방지하는 동시에 압출기 스크류 표면을 배럴보다 약간 더 차갑게 유지하여 재료가 부착되는 것을 방지하고 재료 이송을 용이하게 합니다.

압출기 스크류는 스러스트 베어링을 사용하여 배럴 중앙에 매달려 있으며, 큰 편차 없이 배럴 축과 정렬됩니다. 압출기 스크류와 배럴 사이의 간격을 최소화하여 플라스틱에 강한 전단력을 가하여 플라스틱을 녹여 앞으로 밀어낼 수 있습니다.

압출기의 작동 원리는 스크류의 회전에 의해 발생하는 전단력, 압력 및 외부 가열을 통해 고체 재료를 균일한 용융물로 가소화하여 연속적으로 모양으로 압출하는 것입니다.

고체 원료는 호퍼에서 배럴로 들어가고 회전하는 스크류의 마찰에 의해 앞으로 밀려나면서 고체 상태로 압축됩니다.

단일 스크류 압출기의 이송 섹션은 효율적인 이송을 위해 깊은 나선형 홈 설계가 특징입니다.

스크류 채널 부피가 점차 감소하고 전단력과 외부 가열로 인해 재료가 녹습니다. 약 80%의 열은 기계적 전단에서 발생하고 20%는 외부 가열에서 발생합니다.

트윈 스크류 압출기는 인터메싱 스크류의 “O자형” 동작을 통해 보다 균일한 전단 및 혼합을 달성합니다.

용융물은 계량 단계에서 유량과 압력을 정밀하게 제어한 다음 다이를 통해 원하는 모양(예: 튜브 또는 필름)으로 성형됩니다.

온도 안정성은 제품 품질을 보장하는 데 매우 중요합니다.

첫째, 압출기 장비는 통풍이 잘 되는 곳에 배치하여 모터의 열을 방출하고 수명을 효과적으로 연장해야 하며, 기계는 접지가 잘 되어 있어야 합니다.

정기적으로 유지보수를 수행하고 공구 나사를 점검하세요. 새 기계를 1시간 동안 사용한 후에는 칼날과 공구 홀더 사이의 고정을 강화하기 위해 이동식 및 고정식 칼날의 나사를 공구로 조여 주세요. 베어링에 윤활유를 정기적으로 추가하여 베어링 사이의 윤활을 보장하세요. 공구 절단의 선명도를 보장하기 위해 공구를 자주 점검하여 날카로움을 유지하고 무딘 날로 인한 다른 부품의 불필요한 손상을 줄여야 합니다. 정기적으로 유지보수를 수행하고 벨트가 느슨하지 않은지 확인하고 제때 조여주세요.

재시작 - 두 번째로 시동하기 전에 기계실에 남아 있는 분쇄 재료를 청소하여 시동 저항을 줄이세요. 분쇄기실에서 배출된 분말이 샤프트 베어링으로 들어가므로 관성 커버와 풀리 커버를 정기적으로 열고 플랜지 아래의 재 배출구를 청소하세요.

부품 교체 - 절단기 교체 시 움직이는 나이프와 고정된 나이프 사이의 간격은 20마력 이상의 분쇄기의 경우 0.8mm, 20마력 미만의 분쇄기의 경우 0.5mm가 바람직합니다. 재활용 재료가 얇을수록 간격을 더 크게 조정할 수 있습니다.