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WPC 木質プラスチック複合押出成形: 木質充填コンパウンド用のスクリューとバレルの設計


  • WPC 木質プラスチック複合押出成形: 木質充填コンパウンド用のスクリューとバレルの設計

    木粉は研磨性、吸湿性、熱的に脆い性質を同時に備えており、充填材に達すると充填材としての挙動を止め、母材としての挙動を始めます。このガイドでは、木材の含有量によって溶融物がどのように変化するのか、なぜバリア スクリューがここで間違った器具であるのか、ベントで除去しなければならないもの、そしてバレル冶金法が 1,000 時間持続するスクリューと 12,000 時間持続するスクリューの違いとなる理由について説明します。

  • 1. WPC 押出とは実際には何ですか

    木材とプラスチックの複合材は、木粉または木繊維をカップリング剤、潤滑剤、UV パッケージとともに担持した熱可塑性マトリックスです。マトリックスは通常、PE、PPまたはPVCであり、木材の割合は通常30重量%から70重量%の間です。

    約 40% 木材を超えると、「充填プラスチック」という記述は役に立たなくなります。木材粒子が支配的な相になります。屋外のデッキ、外装材、フェンス、手すり、窓の形材、家具のコンポーネントなど、商業的な魅力は本物です。工学的な結果は、スクリューとバレルは消耗品ですその寿命は木材の含有量によって決まります。

  • WPCデッキ。デッキは、WPC の適用量の中で最大の用途であり、スクリューとバレルの磨耗が実際のメンテナンス間隔を決定するものです。

  • 2. 機械を特徴づける木粉の3つの特性

    研磨剤— 木粉はシリカを運び、フライトチップ、圧縮セクション、バレルボアを侵食します。あバイメタルバレルライニングこれに直接対処します。

    吸湿性— 木粉の水分は約 8 ～ 12 % であり、約 1.5 ～ 2 % まで乾燥する必要があります。

    熱に弱い— セルロースとリグニンは、約 195 ～ 200 °C を超えると分解し始めます。

  • WPC プロファイルとクラッディング。木材の約 40% を超えると、繊維はフィラーとしての振る舞いをやめ、マトリックスのように振る舞い始めます。この時点で、給餌、通気、摩耗がすべて変化します。

  • 3. 木材の含有量: 物理学が変化する場所

    木材含有量メルトとは実際には何ですか期待寿命、窒化ネジ
    30～40%ポリマー連続。木材は充填材として機能します長さ;標準的な形状が多くの場合許容されます
    約50％過渡期。両方の段階が重要です約3,000～5,000時間
    65～70%木が主体。充填されたペーストのように動作します約800～1,200時間

    4. 供給: 低嵩密度とブリッジ問題

    木粉のかさ密度はポリマーペレットの数分の一です。対策としては、給餌口を大きくする、給餌口を深くする、強制給餌またはクラマー給餌、重量投与などが挙げられます。

    5. 通気: WPC に 2 つの通気ポートが必要な理由

    1 つの大気排出口だけで十分な場合はほとんどありません。 WPC ラインには通常、初期に大気ポートがあり、後に深真空ポート (-0.08 ～ -0.095 MPa) があり、残留水分と分解揮発分を除去します。

  • プロファイルとパイプの用途に合わせた 1 つのスクリューとバレルのセット。 WPC では、フィード フライトが深くなり、圧縮移行が緩やかに保たれます。ジオメトリはせん断熱に対してではなく、せん断熱に対して作用します。

  • 6. スクリュー形状: L/D、圧縮比、およびバリアスクリューではない理由

    デザイン要素WPCの実践理由
    L/D比32:1 – 34:1 (シングル);最大40:1（ツイン）供給に十分な長さ、段階的な圧縮、2 つのベントと計量
    圧縮移行段階的、2.2:1 ～ 2.5:1鋭いスパイクがせん断熱を発生させ、繊維を焦がします。
    バリアネジ使用しないでください高せん断バリア設計により木粉が過熱し、炭化物が生成されます。
    ミキシングセクション分配ピンまたはタービン要素温度上昇のない均質化

    7. 温度ウィンドウ

    WPC ウィンドウは、ポリマーではなく木材によって上端が画定されます。溶融物を 195 ～ 200 °C 以下に快適に保ちます (マトリックスに応じて、通常は 165 ～ 180 °C)。

  • バイメタルバレルライニングの遠心鋳造。木粉摩耗は WPC における主要な摩耗メカニズムであり、冶金学が実際に変化する可能性がある 1 つの変数です。

  • 8. スクリューおよびバレル冶金: 実際のコスト

    表面硬度~50% 木材での寿命約70%が木材での寿命
    窒化38CrMoAlAHRC 60 ～ 653,000～5,000時間800～1,200時間
    バイメタル、Ni ベースのライナーHRC 55 ～ 626,000～8,000時間2,000～3,500時間
    炭化タングステンの表面HRC 68 ～ 7210,000～15,000時間4,000～6,000時間

    木材充填用途の場合は、炭化タングステン相がシリカの摩耗に直接対処するため、通常は PIPLL04 (Ni-WC-Cr-B) が開始点となります。

    9. WPC の欠陥: 原因と対処方法

    症状通常の原因アクション
    黒い斑点、焦げた縞模様せん断またはデッドゾーンによる局所的な過熱スクリュー速度を下げます。圧縮率を確認する
    気泡、ピンホール、内部ボイド通気が不十分または乾燥していない小麦粉真空レベルと小麦粉の水分を確認する
    出力脈動、寸法ドリフトブリッジによる不安定な送りクラマーまたは強制給餌、重量計による投与
    12 か月以内の激しい摩耗冶金が木材の含有量と一致しないバイメタルまたはタングステンカーバイドの表面に移動

    10. WPC スクリューとバレルを依頼する前に送付すべきもの

    ·マトリックスポリマー、木材の種類とメッシュサイズ、木材の充填率

    ·受け取った状態の水分、目標水分、乾燥方法

    ·ボードまたはプロファイルの断面図、ライン出力 (kg/h)

    ·シングルスクリューまたはツインスクリュー、直径、L/D、電流圧縮比、駆動力

    ·ベント位置、真空レベル、温度プロファイル、摩耗履歴

    結論

    WPC は、金属を素材から保護し、同時に素材を金属から保護するという点で珍しいものです。摩耗にはより硬い表面が必要です。熱に敏感な場合、必要なせん断力は少なくなります。 PIPLL は、Φ20 ～ 500 mm の WPC デッキおよびプロファイル ライン用に適合するシングルおよびツイン スクリューおよびバレル セットを製造しています。

    関連する PIPLL ページ

    ·WPC 木材とプラスチックの複合押出成形

    ·バイメタルスクリューバレル

    ·コニカルツインスクリューバレル

    ·カスタム押出機のスクリューとバレル

    ·バイメタル合金選択ガイド

  • 技術および営業担当者への連絡先

    エリック・ドン |共同創設者 |ピプル |プラスチック押出用のスクリューおよびバレルのソリューション

    電子メール: eric@pipll.com | WhatsApp: +86-15267878906 |ウェブサイト: www.pipll.com

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