ゴム押出機のスクリューバレル: バイヤーズガイド

1. ゴムの押出成形がプラスチックの押出成形と異なる理由

押出機のハードウェアに関するアドバイスのほとんどは、ひそかに熱可塑性プラスチック、つまりポリマーを溶融し、溶融物をダイに押し出すスクリューを前提としています。ラバーはその前提を完全に打ち破ります。ゴムコンパウンドは溶けません。これらは、カーボン ブラック、シリカ、オイル、および加硫パッケージが充填された未硬化のエラストマーであり、押出機の仕事は、それらを温め、混合し、成形することです。それなし治療法を活性化します。

その 1 つの事実がハードウェア全体を再構築します。バレル温度は通常、熱可塑性樹脂の溶融温度よりもはるかに低い 80 ～ 120°C に保たれます。これは、その線を超えると、押出機内でゴムが早期に加硫を開始する焦げの危険性があるためです。焦げた化合物は帳消しになります。再処理することはできません。

ネジの形状が適応します。ゴム製スクリューは、一般的な熱可塑性スクリューよりも浅いフライト チャネル、低い圧縮比、および多くの場合短い L/D 比を使用します (コンパウンドには長い溶融ゾーンが必要なく、制御されたせん断と搬送が必要​​なため)。ゴム押出機内の熱は主にフライトクリアランスでの摩擦せん断によって発生します。摩擦の暴走が焦げの原因となるため、バレルの冷却システムに合わせて慎重に調整する必要があります。磨耗の状況も異なります。高充填ゴムコンパウンドは充填プラスチックとは異なる表面で摩耗し、カーボンブラックとシリカはスルーボアではなくフライトランドで研磨されます。これについては、マテリアルのセクションで改めて説明します。

2. ピンバレル：ゴムに特化した設計

ピンバレルは最も特徴的なゴム押出デザインであり、これが存在する理由は 1 つあります。それは、温度を上昇させずに分散混合することです。

原理は簡単です。ラジアルピンがバレル壁からフライト間のスクリューチャネルに貫通します。ゴムがスクリューに沿って流れると、ピンが繰り返し切断、折り畳み、流れの向きを変えます。コンパウンドの要素 (カーボン ブラックの凝集体、オイルポケット、未分散の硬化剤) が分解され、断面全体に再分配されます。スクリューは搬送を提供します。ピンが混合を提供します。

このデザインが特にゴムにとって価値があるのは、せん断熱を加えずに混合を改善します。熱可塑性プラスチックシステムでは、せん断力を高めることで混合の問題を解決できます。ゴムシステムでは、コンパウンドを焦げに向かって押し出すことになります。ピンバレルを使用すると、この 2 つを分離できます。穏やかに搬送し、積極的に混合し、温度を保持します。

EJSでは、内径Φ60～Φ500mmのピンネジバレル（ピンバレル）を製作しております。通常、ピン自体は取り外し可能ですが、磨耗したピンを交換する必要がある場合や、ジオメトリを別のコンパウンドに合わせて調整する必要がある場合に重要になります。ピンバレルは一度だけフィットするハードウェアではありません。タイヤ コンポーネント ライン、ケーブル絶縁ライン、シール プロファイル ラインは、ピン バレル構造の最も一般的なユーザーです。分散品質が最終製品 (タイヤの転がり抵抗、ケーブル絶縁体の誘電均一性、シールの表面仕上げ) を左右するコンパウンドの場合、ピンバレルが設計に組み込まれます。

3. ホットフィードゴム押出機とコールドフィードゴム押出機

ゴム加工では 2 つの押出機構成が主流であり、異なるスクリューとバレルのハードウェアが必要になります。使用している回線がどれを実行しているかを知ることが、置換先を指定する最初のステップです。

ホットフィード押出機

ホットフィード押出機は、すでに加熱され、オープンミルまたはインターナルミキサーで部分的に混合されたゴムを取り出します。ストックは柔らかくて柔軟な状態で届くため、押出機の仕事は主に搬送と成形、つまり準備されたコンパウンドをそれ以上混合することなくダイに押し込むことです。これにより、ネジを短くし、直径を大きくし、形状をシンプルにすることができます。 EJS が製造するホットフィードゴムバレルの範囲は Ø60 mm から Ø650 mm までです。これはゴム押出機のカタログで最大の直径です。これは、ホットフィード押出機は、コンパウンドの押出準備ができているときにパスごとに最高のスループットを処理するためです。

コールドフィード押出機

コールドフィード押出機は、室温のゴム素材 (ストリップ、ペレット、またはチャンク) を取り込み、バレル自体の内部で加温、混合、成形のすべてを行います。そのためには、より長い L/D、より慎重に設計されたフライト設計、そして分配混合のためのピンバレルセクションなど、スクリューにさらに多くのことが求められます。通常、コールドフィードバレルはホットフィードよりも小さなボアを実行します（EJS Ø60～650 mmのゴムバレル範囲は両方をカバーしますが、ラインのコールドフィード端は通常、より小さな直径にあり、より長いネジが付いています）。コールドフィード押出機は、オープンミルの加温ステップを排除し、労働力を削減し、ラインの一貫性を向上させるため、現代のゴム加工の主流となっています。

ハードウェアの違いは見積もりに現れています。ホットフィードバレルの注文は、主に直径、長さ、耐摩耗性に関するものです。コールドフィードの注文では、ピンバレルセクション、混合ゾーンの設計、特定のコンパウンドに必要な L/D 比に関する質問が追加されます。

4. サイズ、材質、表面処理

EJS ゴム押出機スクリュー バレル シリーズは、金塘島工場内で製造されています。

バイメタルか窒化かの決定は、プラスチック側の場合と同様に行われます。窒化により、ハードケースがスチールに 0.4 ～ 0.7 mm 拡散されます。これにより、コスト効率が高く、よりクリーンなゴムコンパウンドと低いせん断負荷で耐久性が向上します。バイメタルは、スクリューに PTA 溶接された硬化表面層 (1.0 ～ 1.5 mm) を追加し、バレルに遠心鋳造合金ライニング (2.0 ～ 3.0 mm) を追加します。ここには、シリカ、炭酸カルシウム、またはカーボン ブラックが大量に充填された研磨剤コンパウンドが使用されます。完全な推論、合金のオプション (スクリューの Ni60、コルモノイ 56、コルモノイ 83、バレルの EJS01 ～ EJS04)、およびそれぞれがどこで利益を得るのかは、バイメタル対窒化ガイド.

ゴムの役割に関してフラグを立てる価値のある詳細の 1 つは、ピン ソケットとピン自体がボアとは異なる摩耗点であるということです。磨耗したピンや特大のピン ソケットは個別に交換できます。これが、刺激の強いコンパウンドでもピン バレルが何年も使い続ける理由の 1 つです。

5. 用途から選ぶ

タイヤ部品（トレッド、サイドウォール、インナーライナー）

タイヤコンパウンドは、ゴムの世界で最も摩耗性の高いものの 1 つです。トレッドにはシリカと強化カーボンブラックが高体積割合で配合されており、ウェットグリップと転がり抵抗を実現します。 Colmonoy 83 またはタングステンカーバイドベアリングスクリューハードフェーシングを備えたバイメタルコールドフィードピンバレルが耐久性のある答えです。スループットの要件が高いため、より大きなボア (コンポーネント押出機の場合、多くの場合 Ø150 ～ Ø250 mm の範囲) と適切に設計された冷却の両方が重要です。

ケーブルおよびワイヤーの絶縁/被覆

ケーブルジャケットゴムには、一貫した寸法管理と、難燃剤および安定剤添加剤の均一な分散が必要です。ここでは、ピンバレルのコールドフィード押出機が主流であり、多くの場合、混合ゾーンに作業の余地を与えるために、より小さなボア (Ø60 ～ Ø150 mm) とより長い L/D を備えています。ジャケットコンパウンドに塩素化ポリマーまたは大量の充填剤が含まれる場合、バイメタルが標準となります。

ホースとチューブ

ゴムホースの押出成形（自動車用冷却ホース、油圧ホース カバー、園芸用および産業用ホース）では、通常、混合品質を高めるためにピンバレルを備えた中型コールドフィード押出機が使用されます。コンパウンドが適切に配合され、ネジがそれに適合している場合、耐用年数は非常に長くなります。これは、中程度のフィラー化合物に対して窒化構造で十分な場合が多いカテゴリーの 1 つです。

シーリングプロファイルとウェザーストリップ

EPDM および同様のウェザーストリップ コンパウンドは通常、タイヤトレッド コンパウンドよりも摩耗性が低く、中程度のスループットで異形押出が行われます。窒化コールドフィード押出機は、この作業のほとんどを適切に処理し、バイメタルは稼働時間が重要な高グレードのフィラーまたはライン用に確保されています。

靴底、マット、各種押出ゴム製品

幅広いカテゴリーで、多くの場合、内部ミキサーから供給される小型のコールドフィード押出機またはホットフィード押出機で稼働します。複合研磨性とスループットにより、構造の選択が決まります。 EJS は、この種の混合作業向けに Ø60 ～ Ø650 mm の全範囲にわたって構築されています。

6. 改修 - 摩耗したゴム製バレルの再構築

ゴムバレルが摩耗します。ピンソケットは拡大し、フライトランドは侵食され、ボアは元の公差を超えて開きます。そして、ある時点でスループットが低下し、製品寸法が変動し、押出機に注意が必要になります。 EJS は新規構築と並行して改修も行いますが、ゴム製ラインの場合、これがより現実的なオプションであることがよくあります。

通常、改修の対象となるのは次のとおりです。

• バレルの再ボーリングと再ライニング。磨耗したボアは機械加工して新しい内径に戻し、バイメタル遠心鋳造または再窒化処理で再ライニングすることができます。オリジナルのハウジングはそのままで、摩耗面のみが変化します。
• 摩耗したネジを再構築します。侵食したフライトランドは PTA ハードフェーシングで再溶接し、元の形状またはアップグレードされた形状に再機械加工することができます。ベースシャフト、キー溝、ジャーナルはすべて保存されています。
• ピンバレルのピン交換。バレルの残りの部分を再構築することなく、個々のピンまたはピン列全体を交換できます。
• アップグレードパス。窒化されて寿命が始まった部品は、化合物が変化して摩耗が増加した場合、バイメタルに戻る可能性があります。改修の見積もりが会話のきっかけとなることがよくあります。

新品を注文するよりも改修が合理的になるのはどのような場合ですか?よくあるケースが 2 つあります。まず、OEM 押出機が生産中止となり、メーカーのスペアパーツが入手できないか、納期が長い場合、既存のスクリューとバレルを改修することが唯一の現実的な方法となる場合があります。第二に、ハウジングの状態が良好で、ボアライナーまたはハードフェーシングのみが摩耗している場合、既存の構造が健全である場合、新しい構造にお金を払うのは意味がありません。 EJS は、ケースバイケースで検査、見積もり、再構築を処理します。

7. ゴムねじバレルの見積書の指定方法

新しい注文、摩耗した部品の交換、または既存のアセンブリの改修のいずれであっても、同じ情報から EJS から迅速かつ正確な見積もりが得られます。

1. マシンのメーカーとモデル。EJS は、図面ごと、またはマシンのブランドと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. ホットフィードまたはコールドフィード、バレルにピンセクションがあるかどうか。
3. ネジ径とL/D比。部品を Ø60 ～ Ø650 mm の範囲に配置する 2 つの数字。
4. 複合タイプ。タイヤの溝？ EPDMウェザーストリップ?ケーブルジャケット?シリコーン？フィラーの種類と充填量によって、合金と表面処理の選択が決まります。
5. 新築または改修。改修の場合、摩耗した部品の写真と症状 (スループットの低下、表面欠陥、寸法のずれ) の説明は、部品が工場に到着する前に作業の範囲を決めるのに役立ちます。
6. 持っていれば絵を描きます。それ以外の場合は、写真と主要な寸法（直径、長さ、フランジの詳細）を加えて、EJS が価格を予算化します。

その情報をもとに、EJS は 1 営業日以内に見積もりを発行します。新しいスクリューとバレルのセットには、純粋なゴムコンパウンドを使用する場合、1 年間の保証が付いています。中国を拠点とするサプライヤーをコミットする前に評価するには、購入者チェックリスト最も重要な工場とトレーダーのチェックについて説明します。

8. よくある質問