二軸押出機の動作原理

ツインスクリュー押出機とシングルスクリュー押出機の構造は非常に似ていますが、その動作原理は異なります。シングルスクリュー押出機では、材料の輸送は材料の摩擦と粘性抵抗に依存するため、滞留時間分布は広いです。

対照的に、ツインスクリュー押出機の材料輸送はスクリューのポジティブディスプレースメント輸送に依存しているため、滞留時間分布は狭いです。ツインスクリュー押出機の原材料は計量フィーダーを通じて給料口から供給されます。一部の添加剤（例えばガラス繊維）は、バレルの中間にある給料口を通じて追加され、スクリューによってダイヘッドまで運ばれます。

このプロセスでは、材料の動きはスクリューの噛み合いモードと回転方向によって異なります。本論文では、この視点からその動作原理の具体的な違いを紹介します。

ツインスクリュー押出機はどのように機能するのか？
まず、ツインスクリュー押出機がプラスチック分野での応用について取り上げ、ツインスクリュー押出機の動作原理を簡単に紹介します。その後、「スクリューの噛み合いと回転方向が異なる」観点から、それらの違いを具体的に説明します。

双螺旋エクストルーダー
それは以下の通りに動作します
1. 双軸押出機を起動した後、プラスチックの粒子または粉末がまず給料システムを通じてスクリュー溝に供給されます。給料システムは通常、給料口、フィーダー、ホッパー、および給料用スクリューで構成されています。プラスチック原料はホッパーやフィーダーの回転によって均一に給料スクリューに送られます。

餌
2. プラスチック原料がスクリュー溝に入ると、ツインスクリューが始まります。スパイラル溝の間隔と深さを制御することで、プラスチック原料は前端から後端へと移動します。この推進プロセス中、プラスチック原料はバレルの外側とスパイラル溝によって圧縮され、せん断力と摩擦が発生します。これにより、高速な摩擦と熱によりプラスチック原料が加熱されます。加熱システムは追加の熱エネルギーを提供し、徐々にプラスチック原料を熱可塑性の溶融物に変えていきます。

スクリュー回転プロセス
3. 挟出成形プロセス: プラスチックが溶け、一定程度に達すると、押出機のバレルに送り込まれます。この部分は通常、広がった螺旋溝と押出ダイヘッドで構成されています。押出部では、螺旋溝の間隔が徐々に狭くなり、圧力が増加し、これによりプラスチックの融解がさらに促進されます。押出金型は、特定の構造やチャネルを通じて溶融プラスチックを所望の断面形状と長さに成型します。押出口には通常、溶融プラスチックを迅速に冷却して固化させるための冷却システムが装備されています。

挤出プロセス
制御システムは、ツインスクリュー押出機の運転において重要な役割を果たします。この制御システムを通じて、給料、スクリュー速度、温度、圧力などのパラメータをリアルタイムで監視し、調整することが可能で、押出プロセスの安定性と操作性を確保できます。また、制御システムは製品要件に応じてスクリュー速度、温度、形状を調整し、理想的な押出効果を実現します。

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