シングルスクリューバレルとツインスクリューバレル: どちらが必要ですか?

間違ったスクリューバレルが正しいスクリューバレルよりも高価になる理由

ポリマーに合わないスクリューバレルでも、大きな故障は発生しません。ゆっくりと失敗していきます。出力が仕様を下回ります。溶融品質が低下します。きれいに動作していた製品に黒い斑点が現れます。 6 か月後、メンテナンス チームは 3 年間使用できるはずだったネジを取り外します。

のシングルスクリューバレルとツインスクリューバレル決断がすべてを動かします。正しく扱えば、マシンは何年も稼働します。誤解を招くと、不良品、ダウンタイム、予算外の交換品などの費用を支払うことになります。

2 つの質問で選択が決まります。どのような素材を加工しているのですか？そして溶融物はダイに到達する前にどのような状態になる必要がありますか?他のすべて (L/D 比、フライト深さ、バレル合金) は、これら 2 つの答えから導き出されます。

このガイドでは両方について説明し、ほとんどの記事で省略されている仕様番号を示し、スクリュー バレルのメーカーが正しい部品を引用するために必要なものを正確に示します。

シングルスクリューバレルとは何ですか?

単一のスクリューバレルは、加熱されたボア内で 1 つの回転スクリューを保持します。スクリューは摩擦によってポリマーを前方に引きずり込みます。ペレットはスクリューの根元を掴むよりも強くバレル壁を掴むため、材料はその場で回転するのではなく、ダイに向かって移動します。

ネジは 3 つのゾーンにわたって機能します。

フィードゾーン。深いフライトはホッパーから固形ペレットを運びます。ここでの飛行深さは十分なままです - 材料はまだ固体であり、ボリュームが必要です。

コンプレッションゾーン。飛行深度が狭くなります。ポリマーは圧縮され、熱いバレルの壁に当たって溶け、それ自体に対して剪断力を加えます。ほとんどの溶解はここで起こります。

測光ゾーン。浅いフライトにより、均一な溶融物が一定の圧力でダイに注入されます。混合よりも一貫性が重要です。

主な仕様

単一ネジが勝てる場所

シンプルなデザイン。摩耗箇所が少なくなります。低コスト。簡単なオペレータートレーニング。クリーンな PE を 400 kg/h で稼働させる単軸押出機バレルは、新入社員に 1 週​​間で操作方法を教えることができる機械です。

均質材料の出力率が高い。スクリューは圧力を適切に高めます。これは、安定したヘッド圧力が必要なパイプ ダイやシート ダイにとって重要です。メンテナンスは簡単です。ネジを引き、掃除し、測定し、元に戻します。

単一のネジでは不十分な場合

ミキシング能力には限界があり、これが限界です。 1 つのスクリューがポリマーをチャネルの下に移動させ、そこでせん断速度がバレル壁でピークに達し、スクリューの根元でほぼゼロに低下します。高せん断混合ゾーンは生産量にコストがかかり、溶融温度が上昇するため、多くのゾーンを積み重ねることはできません。

単一のネジでは凝集物を破壊することはできません。ガラス繊維を均一に分散させることができません。効率的に揮発分を除去することができません。マドックミキサーやパイナップルミキサーなどの要素を混合することは役立ちますが、それらはアーキテクチャそのものではなく、アーキテクチャの症状を治療します。

EJSメーカー押出機スクリューバレル窒化およびバイメタル構造でØ14～500 mmの範囲にわたって、顧客の図面に基づいて構築されるか、機械モデルからリバースエンジニアリングされます。

ツインスクリューバレルとは何ですか？

ツイン スクリュー バレルは、8 の字型のボア内で 2 本の噛み合うスクリューを保持します。スクリューは相互に材料を繰り返し移動させます。この転写が重要です。これにより、大量の溶融物を加熱することなく、機械が一度に溶融物のごく一部に強いせん断を加えることができます。

この機構は、ねじの形状を偽ることのできない方法で、2 本のねじを 1 本のねじから分離します。材料は抗力流ではなく容積移動によって移動します。つまり、この機械は、1 本のスクリューでは不足してしまうような粉末、フレーク、不規則な供給を処理します。

2つの家族が支配しています。

平行二軸スクリューバレル

直径が一定の 2 本のネジがまっすぐな穴に並んで走ります。共回転デザインが配合を支配します。逆回転設計は、特定のプロファイル用途に現れます。

パラレルツインはモジュール式で動作します。搬送エレメント、混練ブロック、および混合エレメントは、プロセスに必要な順序でスプラインシャフト上をスライドします。配合を変更し、要素の順序を変更します。その柔軟性こそが、調合業者が自社のラインを構築する理由です。

以下に最適:配合、マスターバッチ、ガラス繊維強化コンパウンド、ミネラル充填ポリマー、反応性押出、脱揮。

EJS ビルド平行二軸スクリューバレルØ20 ～ Ø250 mm、最大作動長 10 m。

コニカルツインスクリューバレル

2 本のテーパー スクリューは、送り端では互いに接近して配置され、ダイに向かって広がります。直径は供給から排出まで縮小します。たとえば、65/132 は、ダイの端で 65 mm、供給の端で 132 mm を意味します。

テーパーは本当に効果があります。供給端の大きなフライトは粉末を簡単に掴みます。これは、単一のスクリューで供給するのが難しい PVC ドライブレンドにとって重要です。直径がダイに向かって狭くなるにつれて、材料は圧縮され、平行双晶が生成するような高いせん断なしに圧力が高まります。

その優しさが、コニカルツインが硬質PVCに属する理由です。 PVC は過熱すると塩化水素を放出します。せん断により熱が発生します。コニカルツインは回転が遅く、せん断が少なく、スタビライザーパッケージがなくなる前に材料を金型に送り込みます。

以下に最適:硬質PVCパイプ、PVCプロファイルおよび窓枠、WPC（木材とプラスチックの複合材）、PVCシート。

EJSがプロデュースコニカルツインスクリューバレル30/70 から 188/330 までの範囲で、55/110 と 65/132 を半製品在庫として保持して、より迅速な納品を実現します。

直接比較表

シングル スクリュー バレルが必要なのはどのアプリケーションですか?

材料の準備が整うと、シングル スクリュー バレルが所定の位置に配置されます。ポリマーはすでに配合されています。ペレットは均一です。あなたの仕事は、それらをきれいに溶かし、一定の圧力で金型に押し込むことです。

決して使用しない二軸スクリュー混合機能にお金を払うことは、押出成形品の調達において最も一般的な過剰支出です。

インジェクションスクリューは注目に値します。それらは回転しますそしてスライドするため、押し出しねじには決して備わっていないねじ先端アセンブリ (チップ、逆止弁、チェックリング) が搭載されています。バレルはシングルスクリューボアですが、ハードウェアは独自の分野です。

二軸スクリューバレルを必要とするアプリケーションはどれですか?

溶融物を溶解する必要がある場合には、二軸スクリューバレルが必要になります。変わった、単に溶けただけではありません。

硬質PVCパイプとプロファイル。PVC は発熱により分解し、HCl を放出します。 1 つのスクリューが制御不能なせん断熱を生成し、その反応が加速されます。硬質 PVC は乾燥粉末ブレンドとして納品されるため、1 本のネジでは供給が不十分です。円錐形の二軸スクリューバレルが粉末を供給し、穏やかに圧縮して、低剪断で送り出します。硬質 PVC を 1 本のネジで動かすと、劣化、黒い斑点、および表面仕上げの低下が発生します。

配合とマスターバッチ。分散混合により凝集物が分解されます。ネジに残った顔料の凝集物は、顧客の部分に縞として現れます。平行ツインの混練ブロックは、凝集体を破壊するのに必要なせん断力を加えます。単一のネジチャンネルではできません。

ガラス繊維、炭酸カルシウム、タルク入りコンパウンド。フィラーは均一に分散し、ガラス繊維の場合は繊維の長さを保持する必要があります。平行ツインを使用すると、繊維の長さを保護するために溶融ゾーンの下流に繊維を導入するサイドフィーダーを使用して、スクリューに沿って混合強度を正確に設定できます。

反応性押出。グラフト化、鎖延長、架橋には、制御された滞留時間と強力な混合が必要です。要素の順序が滞留時間の分布を設定するため、ツイン スクリューは両方を実現します。

脱揮。水分、溶剤、モノマーを除去するには、真空下で溶融物が薄く広がる通気セクションが必要です。 2 本のネジが表面の再生を生み出します。ネジ1本でかろうじてなんとかなります。

WPC（木材とプラスチックの複合材）。木粉は研磨性があり、熱に弱く、粉のようになります。円錐形の双子が供給を処理し、木材の焦げを避けるために剪断力を十分に低く保ちます。

材料ガイド — どのようなポリマーを使用していますか?

スクリューバレルの材質 – 窒化またはバイメタル?

ネジタイプが答えるどうやってあなたが処理します。バレルの材質が答えますハードウェアがどれくらい存続するか。ほとんどの比較記事ではこれを完全に省略しています。そして、早期の失敗の大部分がここから発生します。

窒化構造

窒化処理により母材鋼の表面に窒素が拡散し、深さ0.4～0.7mmの硬質層が形成されます。 38CrMoAlA はアジア全域の標準ベーススチールです。 34CrAlNi7 は、同じ処理でより深くより硬く窒化します。

次の場合に窒化を選択してください。クリーンな未充填樹脂、つまり天然の PP、PE、PS、ABS を使用します。ケースは磨耗に対処し、バイメタルは決して必要のない保護を提供します。

限界:ハードケースは薄いです。研磨性フィラーがそれを切り開き、その下に急速に侵食する柔らかいコアスチールが存在します。

バイメタル構造

バイメタルにより、別の耐摩耗性合金層が追加されます。 EJSはスクリューに、PTA（プラズマ転写アーク）溶接によりNi60、コルモノイ56、コルモノイ83の1.0～1.5 mmを適用します。バレルには、EJS01～EJS04グレードの2.0～3.0 mmの遠心鋳造によって合金が入ります。

次の処理を行う場合は、バイメタルにアップグレードしてください。

1. ガラス繊維または鉱物フィラー - 摩耗により窒化物ケースが破壊されます
2. 難燃剤 - 多くのパッケージは化学的に攻撃的です
3. 硬質PVC - HClはボアを攻撃します。 EJS02 または EJS03 はそれに抵抗します
4. リサイクルまたは使用済み飼料 — 砂や金属微粉はサンドペーパーのように動作します
5. 稼働時間が耐用年数を主要な経済要因にするライン

直観に反する詳細に注目してください: Colmonoy 83 のショーより低いNi60 よりもロックウェル硬度がありながら、最高の耐摩耗性評価を獲得しています。マトリックスに埋め込まれたタングステンカーバイド粒子は、摩耗性フィラーに対して機能します。バルク硬度は耐摩耗性と同じ特性ではありません。

EJSがプロデュースバイメタルスクリューバレル7 つの合金グレードすべてで、一軸ねじ、平行双晶、および円錐双晶の形状に同様に対応します。

コストの比較 — シングル スクリュー バレルとツイン スクリュー バレル

スクリューバレルには定価はありません。これらはほぼ 100% のカスタム部品であり、コストには合金グレード、ベーススチール、表面処理、L/D 比、および長さが反映されます。図面を見ずにカタログから引用するサプライヤーは推測です。

サプライヤー全体に当てはまるのは、相対的コスト構造。

二軸スクリューバレルは加工が難しく、部品点数が増えるため、コストが高くなります。プロセスで混合が必要な場合にはそのプレミアムを支払う価値があり、必要のない場合は純粋な無駄になります。

買い手が過小評価している 2 つのコスト要因:

ネジの種類を間違えることは、最も大きな損害をもたらすミスです。硬質 PVC を 1 本のネジで動かすと、不良品や劣化が生じます。これらの損失は数か月以内にバレル価格の差を超えます。

指定が不足している材料は、指定が過剰であるよりもコストが高くなります。ガラス繊維入りナイロン上の窒化ネジは、バイメタルネジの寿命のほんの一部で摩耗します。安価な部品は、2 回目の交換サイクルでは高価な部品になります。

中国のスクリューバレルメーカーは通常、同等の冶金に関してヨーロッパの同等品よりも 30 ～ 50% 低いと見積もっています。仕様を確認すれば、このギャップは合金層の薄さからではなく、労力と諸経費から生じます。合金グレード、層の厚さ、および材料証明書を問い合わせてください。

選択方法 — ステップバイステップの意思決定フレームワーク

これらを順番に実行してください。それぞれの答えが次の答えを絞り込みます。

1. 主なポリマーは何ですか?上記の材質ガイド表をご確認ください。硬質 PVC は議論を直ちに終了します - コニカルツイン、いいえ代替オルタナティブ。
2. 溶解には作業が必要ですか、それとも単に溶解するだけですか?ペレットが配合されて到着し、溶かして成形するのが仕事であれば、1 つのスクリュー バレルでそれを実行できます。分散、反応、通気、ブレンドが必要な場合は、ツインが必要です。
3. 素材は熱に弱いのでしょうか？PVC、PVDC、および木質配合コンパウンドは高いせん断力を与えます。コニカルツイン、低速、低せん断。
4. 原料はどのような形態をとるのでしょうか?粉末とドライブレンドは単一のスクリューにうまく供給されません。ツインスクリューは容積によってそれらを送ります。
5. 目標の生産速度はどれくらいですか?L/Dと直径をそれに合わせてください。 3 年後に期待する生産量に合わせてバレルのサイズを調整しないでください。今日はバレルが不足して不安定な状態で稼働することになります。
6. このマシンで複数のマテリアルを実行しますか?ツインスクリューは要素の順序を変更することで再構成します。単一のネジではそうではありません。柔軟性には代償が伴いますが、2 台目のマシンの購入にも代償がかかります。
7. コンパウンドに必要な合金はどれですか?クリーン樹脂→窒化処理。充填、腐食性、またはリサイクル → バイメタル。

フレームワークはすぐに収束します。ほとんどの購入者は、標準的な押出成形にはシングル スクリュー、PVC にはコニカル ツイン、コンパウンディングにはパラレル ツインを選択し、実際の耐用年数が決まる合金に実際の決定時間を費やします。

スクリューバレルメーカーへの見積もりの​​指定方法

スクリューバレル工場では、1 営業日以内に見積を行うために次の情報が必要です。

1. マシンのメーカーとモデル。スクリューバレルは、図面ごと、または機械のブランドおよびコードごとに構築されます。多くの場合、モデルはジオメトリを直接固定します。
2. ネジの種類と構成。シングル、パラレルツイン、コニカルツイン。ツインスクリューの場合は、同方向または逆方向の回転に注意してください。
3. 直径とL/D比。コニカル ツインの場合、サイズ指定 (55/110、65/132) には両方が含まれます。
4. 樹脂とフィラーの含有量 – 正直に言うと。「PP」と「25% のタルクと 15% の再粉砕を含む PP」は、異なる摩耗の問題と異なる合金の答えです。この 1 行が、送信する他の何よりも冶金に関する推奨事項を推進します。
5. 持っていれば絵を描きます。図面は正確な見積もりへの最速の方法です。ない場合は、製品の写真と主要な寸法 (直径、長さ、フランジの詳細) を送信してください。
6. 新規構築または交換?交換の場合、摩耗測定値と摩耗した部品の写真は、工場が再生品が新品製造よりも優れているかどうかを判断するのに役立ちます。

スクリューバレルはカスタムパーツであるため、ここでは他のほとんどの購入よりも図面が重要です。それらを送信すると、本格的なメーカーが営業日以内に見積もりを返してきます。

EJS に技術レビューまたは見積もりをリクエストする— この工場は 1992 年以来、ジンタン島でシングル スクリュー、平行ツイン、コニカル ツインの形状にわたるスクリューとバレルを製造してきました。

スクリューバレルタイプを選択する際のよくある間違い

• シングルスクリューバレル上で硬質PVCを実行します。最もコストがかかり、最も一般的なエラー。劣化、黒い斑点、表面仕上げ不良。硬質 PVC にはコニカル ツインが必要です。フルストップ。
• コニカルツインが属する平行ツインを使用。平行双晶は、硬質 PVC プロファイルが許容できる以上のせん断を生成します。より高いスペックは正しいスペックと同じではありません。
• 合金の仕様が不足しています。コンパウンドにバイメタルが必要な場合は、窒化を注文します。最初の早期交換で節約分は蒸発します。
• 間違った L/D 比の選択。短すぎるとポリマーが完全に溶けず、溶け残りと圧力スパイクが発生します。時間がかかりすぎると熱がこもり、感熱性樹脂が劣化します。
• 値段だけで買う。材質証明書を要求してください。合金層の厚さをお問い合わせください。同じ図面の他のすべての引用符の下に 40% ある引用符は、何かがカットされたことを意味します (通常は合金の厚さ、場合によっては合金の置換)。
• 交換時の摩耗検査は省略します。摩耗したバレル内の新しいスクリューは、初日から拡大されたクリアランスで動作します。両方を測定します。適合するペアとして交換または改修してください。

FAQ — シングルスクリューバレルとツインスクリューバレル

結論

ルールは短いです:パンフレットで推奨されているものではなく、メルトが必要とするものにバレルを合わせてください。

• プレコンパウンドペレットを溶解して搬送しますか?シングルスクリューバレル。よりシンプルで、より安価で、仕事と同等です。
• 混合、調合、充填、通気、または反応?パラレルツインスクリューバレル。他に凝集物を分散させるものはありません。
• 硬質PVCまたはWPC?コニカルツインスクリューバレル。交渉不可。

次に、合金に細心の注意を払ってください。ネジの種類によってプロセスが機能するかどうかが決まります。バレルの材質によって、作動し続ける期間が決まります。クリーンな樹脂には窒化処理が施され、研磨性、腐食性、またはリサイクル性のあるものにはバイメタル処理が施されています。

EJS は、あらゆる範囲の押出用途向けに、押出機のスクリュー バレル (単軸スクリュー) と二軸スクリュー バレル (円錐形と平行形) の両方を、窒化処理およびバイメタル構造で製造しています。マシンのモデル、図面、実際に実行する樹脂を送信します。技術的な相談や見積もりをリクエストします。