스크류와 배럴 외에도 이러한 구성 요소는 압출기를 선택할 때 똑같이 중요합니다!

Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.는 플라스틱 파이프 압출 장비, 새로운 환경 보호 및 신소재 장비 분야에서 30년 이상의 경험을 보유한 기계 장비 제조업체입니다. Fangli는 설립 이후 사용자의 요구에 따라 개발되었습니다. 지속적인 개선과 핵심기술에 대한 독자적인 연구개발, 첨단기술의 소화흡수 등을 통해 중국 건설부가 수입제품 대체를 권장한 PVC관 압출라인, PP-R관 압출라인, PE 급수/가스관 압출라인을 개발하였습니다. 우리는 "절강성 일류 브랜드"라는 칭호를 얻었습니다.

압출기를 구입할 때 보통 어떻게 하시나요? 이를 위해서는 자신의 요구 사항을 분석하는 것뿐만 아니라 공급업체와 압출기 자체에 대한 철저한 이해도 필요합니다.

대부분의 회사는 새 압출기를 구입하기 전에 트윈 스크류 기계가 필요한지 단일 스크류 기계가 필요한지, 생산에 필요한 재료가 무엇인지에 대한 기본 아이디어를 가지고 있습니다. 제품 사양 및 재료 소비량에 따라 "스크류 직경과 제품 사양 치수"를 참조하여 먼저 스크류 직경을 선택한 다음 이를 기반으로 압출기의 모델과 사양을 결정할 수 있습니다.

압출기 유형과 모델이 결정되면 또 다른 중요한 고려 사항은 장비 제조업체를 선택하는 방법입니다. 이는 제품 품질, 애프터 서비스 등 다양한 각도에서 평가할 수 있습니다.

나사 속도

이는 압출기의 생산능력에 영향을 미치는 가장 중요한 요소입니다. 스크류 속도는 재료의 압출 속도와 출력 속도를 증가시킬 뿐만 아니라 더 중요하게는 높은 출력을 달성하면서 우수한 가소성을 보장합니다.

과거에는 압출기 생산량을 늘리는 주요 방법은 스크류 직경을 늘리는 것이었습니다. 스크류 직경이 클수록 단위 시간당 압출되는 재료의 양이 늘어나지만 압출기는 단순한 스크류 컨베이어가 아닙니다. 스크류는 재료를 전달할 뿐만 아니라 플라스틱을 압축, 혼합 및 절단하여 가소화를 달성해야 합니다. 스크류 속도가 변하지 않은 상태에서 깊은 플라이트가 있는 대구경 스크류는 직경이 작은 스크류에 비해 재료에 대한 혼합 및 전단 작용이 덜 효과적입니다.

따라서 최신 압출기는 주로 스크류 속도를 높여 생산 능력을 높입니다. 일반 압출기의 경우 기존 스크류 속도는 60~90rpm(분당 회전수, 아래 동일) 범위였습니다. 이제 속도는 일반적으로 100-120rpm으로 증가합니다. 고속 압출기는 150~180rpm에 이릅니다.

나사 직경을 변경하지 않고 나사 속도를 높이면 나사의 토크가 증가합니다. 토크가 일정 수준에 도달하면 나사가 비틀리거나 파손될 위험이 있습니다. 그러나 스크류 재료 및 제조 공정 개선, 합리적인 스크류 구조 설계, 공급 섹션 길이 단축, 재료 유속 증가 및 압출 저항 감소를 통해 토크를 줄이고 스크류의 내하력을 향상시킬 수 있습니다. 하중 지지 용량 내에서 속도를 최대화하기 위해 가장 최적의 나사를 설계하려면 전문가가 광범위한 테스트를 수행해야 합니다.

나사 구조

스크류 구조는 압출기 성능에 영향을 미치는 주요 요소입니다. 합리적인 스크류 구조 없이 단순히 스크류 속도를 높여 생산량을 높이려는 것은 객관적인 법칙에 어긋나며 성공할 수 없습니다.

고속, 고효율 스크류 설계는 높은 회전 속도를 기반으로 합니다. 이러한 유형의 스크류는 저속에서 가소화 효과가 떨어질 수 있지만 속도가 증가함에 따라 가소화가 점차 향상되어 설계된 속도에서 최적의 효과에 도달합니다. 이는 더 높은 생산량과 적합한 가소화를 모두 달성합니다.

배럴 구조

배럴 구조 개선에는 주로 피드 섹션의 온도 제어 강화 및 피드 홈 설정이 포함됩니다. 이 독립적인 공급 섹션은 본질적으로 전체 길이의 워터 재킷이며 고급 전자 제어 장치에 의해 온도가 제어됩니다.

워터 재킷 온도의 적절성은 압출기의 안정적인 작동과 효율적인 압출을 위해 매우 중요합니다. 워터자켓 온도가 너무 높으면 원료가 조기에 연화될 수 있으며, 펠릿 표면까지 녹아 원료와 배럴 벽 사이의 마찰이 감소하여 압출 추력과 출력이 감소할 수 있습니다. 그러나 온도도 너무 낮을 수는 없습니다. 지나치게 차가운 배럴은 스크류 회전에 대한 저항을 증가시킵니다. 모터의 부하 용량을 초과하면 모터 시동이 어렵거나 속도가 불안정해질 수 있습니다. 첨단 센서와 제어 기술을 활용하여 압출기의 워터 재킷을 모니터링하고 제어하면 온도가 최적의 공정 매개변수 범위 내에서 자동으로 유지됩니다.

기어 감속기

기본 구조가 유사하다고 가정하면 기어 감속기의 제조 비용은 대략 외부 치수 및 무게에 비례합니다. 감속기가 더 크고 무거울수록 제조 과정에서 더 많은 재료가 소비되고 더 큰 베어링이 사용되어 생산 비용이 증가합니다.

동일한 스크류 직경의 압출기의 경우 고속, 고효율 압출기는 기존 압출기보다 더 많은 에너지를 소비합니다. 모터 출력을 두 배로 늘리려면 더 큰 감속기 프레임 크기를 사용해야 합니다. 그러나 스크류 속도가 높을수록 감속비는 낮아집니다. 동일한 크기의 감속기의 경우 감속비가 높은 감속기보다 감속비가 낮은 감속기가 더 큰 기어 모듈과 더 큰 하중 지지 용량을 갖습니다. 따라서 감속기의 부피와 무게의 증가는 모터 출력의 증가와 선형적으로 비례하지 않습니다. 출력을 감속기 중량으로 나눈 분모로 사용하면 고속, 고효율 압출기는 더 작은 숫자를 생성하는 반면 일반 압출기는 더 많은 숫자를 생성합니다.

출력 단위당으로 계산하면 고속, 고효율 압출기의 모터 출력과 감속기 중량이 작아 일반 압출기보다 출력 단위당 제조 비용이 저렴합니다.

모터 드라이브

동일한 스크류 직경의 압출기의 경우 고속, 고효율 압출기는 기존 압출기보다 에너지 소비가 더 많기 때문에 모터 출력을 높여야 합니다. 고속 65 압출기에는 55kW ~ 75kW 모터가 필요합니다. 고속 75 압출기에는 90kW ~ 100kW 모터가 필요합니다. 고속 90 압출기에는 150kW ~ 200kW 모터가 필요합니다. 이는 일반 압출기에 구성된 모터 출력의 1~2배입니다.

정상적인 압출기 작동 중에는 모터 구동 시스템과 가열/냉각 시스템이 지속적으로 작동합니다. 모터, 기어박스, 기타 변속기 부품의 에너지 소비는 기계 전체 에너지 소비의 77%를 차지합니다. 난방과 냉방이 22.8%를 차지합니다. 계장 및 전자 부품이 0.8%를 차지합니다.

더 큰 모터가 장착된 동일한 스크류 직경의 압출기는 더 많은 전력을 소비하는 것처럼 보일 수 있습니다. 그러나 출력을 기준으로 계산하면 고속, 고효율 압출기가 기존 압출기보다 에너지 효율적입니다. 예를 들어, 75kW 모터와 180kg 출력을 갖춘 일반 90 압출기는 압출된 재료 1kg당 0.42kWh의 전력을 소비합니다. 출력 600kg의 고속, 고효율 90압출기와 150kW 모터의 소비전력은 kg당 0.25kWh에 불과해 기존 압출기의 단위 출력당 에너지 소비량의 60%에 불과해 상당한 에너지 절감 효과를 보여준다. 이 비교에서는 모터 에너지 소비만 고려합니다. 히터, 팬, 압출기의 기타 장치에 사용되는 전력까지 고려하면 에너지 소비량의 차이는 더욱 커집니다. 스크류 직경이 더 큰 압출기는 더 큰 히터가 필요하며 열 방출 영역이 증가합니다. 따라서 출력 용량이 동일한 두 개의 압출기의 경우 새로운 고속, 고효율 압출기는 더 작은 배럴을 가지며 히터 에너지 소비는 기존 대형 스크류 압출기보다 적기 때문에 가열시에도 상당한 전력 절감 효과를 얻을 수 있습니다.

히터 동력의 경우, 동일한 스크류 직경을 갖는 일반 압출기에 비해 고속, 고효율 압출기는 출력이 높음에도 불구하고 히터 동력을 증가시킬 필요가 없습니다. 이는 압출기의 히터가 주로 예열 단계에서 전력을 소비하기 때문입니다. 정상적인 생산 과정에서 재료를 녹이는 열은 주로 모터 전기 에너지의 변환에서 발생합니다. 히터의 듀티 사이클은 매우 낮기 때문에 전력 소비량이 크지 않습니다. 이는 고속 압출기에서 더욱 두드러집니다.

인버터 기술이 널리 적용되기 전에는 출력이 큰 기존 압출기에서는 일반적으로 DC 모터와 DC 모터 컨트롤러를 사용했습니다. 이전에는 DC 모터가 AC 모터보다 더 나은 전력 특성과 더 넓은 속도 조절 범위를 가지며 저속 범위에서 더 안정적인 작동을 제공한다고 믿었습니다. 또한 고전력 인버터는 상대적으로 가격이 비싸서 적용이 제한되었습니다.

최근 인버터 기술은 급속도로 발전하고 있습니다. 벡터형 인버터는 모터 속도 및 토크의 센서리스 제어를 실현하고 저주파 특성이 대폭 향상되었으며 가격도 대폭 인하되었습니다. DC 모터 컨트롤러에 비해 인버터의 가장 큰 장점은 에너지 절약입니다. 에너지 소비는 모터 부하에 비례합니다. 부하가 크면 소비가 증가하고 부하가 작으면 자동으로 감소합니다. 장기적인 에너지 절약 이점은 매우 중요합니다.

진동 감쇠 조치

고속 압출기는 진동이 발생하기 쉽습니다. 과도한 진동은 정상적인 장비 작동과 부품의 서비스 수명에 매우 해롭습니다. 따라서 압출기 진동을 줄이고 장비 수명을 향상시키기 위해서는 다양한 조치를 취해야 합니다.

압출기에서 진동에 가장 취약한 부분은 모터 샤프트와 기어 감속기의 고속 샤프트입니다. 첫째, 고속 압출기에는 모터 로터나 감속기 고속 샤프트가 진동 원인이 되는 것을 방지하기 위해 고품질 모터와 기어 감속기를 장착해야 합니다. 둘째, 좋은 전송 시스템을 설계해야 한다. 프레임의 강성과 무게를 높이는 것, 가공 및 조립 품질을 높이는 것도 압출기 진동을 줄이는 데 중요한 측면입니다. 좋은 압출기는 앵커 볼트로 고정하지 않고 사용할 수 있으며 기본적으로 진동이 없습니다. 이는 충분한 강성과 자중을 갖춘 프레임에 달려 있습니다. 또한, 다양한 부품의 가공 및 조립에 있어서 품질관리도 강화되어야 합니다. 예를 들어 가공 중 프레임 상부 및 하부 평면의 평행도 제어, 프레임 평면에 대한 감속기 장착 표면의 직각도 등을 제어합니다. 조립하는 동안 모터 및 감속기 샤프트 높이를 주의 깊게 측정하고, 모터 샤프트와 감속기 입력 샤프트 사이의 동심 정렬을 보장하기 위한 감속기 심 블록을 엄격하게 준비하고, 감속기 장착 표면이 프레임 평면에 수직인지 확인하는 것이 중요합니다.

기기 및 게이지

압출 생산 작업은 본질적으로 "블랙 박스"입니다. 내부를 직접 보는 것은 불가능하므로 피드백을 위해 계측기와 게이지에 의존합니다. 따라서 정확하고 지능적이며 작동하기 쉬운 장비와 게이지를 통해 내부 상태를 더 잘 이해할 수 있으며 더 빠르고 더 나은 생산 결과를 얻을 수 있습니다.

추가 정보가 필요하시면 Ningbo Fangli Technology Co., Ltd.에서 귀하의 문의를 환영합니다. 우리는 전문적인 기술 지도나 장비 조달 제안을 제공할 것입니다.