압출기 서징: 압출 출력이 오르락내리락하는 이유와 해결 방법

• 압출기 서징: 압출 출력이 오르락내리락하는 이유와 해결 방법

  그만큼나사속도는 안정적이다. 배럴 온도가 안정적으로 보입니다. 그러나 다이에서 나오는 압출물은 마치 누군가가 밸브를 반복적으로 열고 닫는 것처럼 동작합니다. 어느 순간 재료가 쏟아져 나온다. 그러면 흐름이 약해집니다. 잠시 후 다시 급증합니다.

  운영자는 또 다른 문제 그룹을 볼 수도 있습니다.

  • 제품 표면의 가스 자국
  • 불규칙한 패임 또는 구덩이
  • 보이는 거품
  • 맥동 방전
  • 위아래로 움직이는 용융 압력
  • 필름 또는 파이프 두께 변동
  • 색상 마스터배치 분산 불량

  실망스러운 부분은 명백한 설정이 완벽하게 정상적으로 보일 수 있다는 것입니다. 온도: 안정적입니다. 스크류 RPM: 안정적입니다. 그렇다면 압출 출력이 여전히 불안정한 이유는 무엇입니까?

  이러한 상태를 일반적으로 압출기 서징, 압출 출력 변동 또는 용융 압력 변동이라고 합니다. 근본 원인이 항상 스크류 속도나 온도인 것은 아닙니다. 때때로 실제 문제는 압출 시스템이 공급, 용융, 탈기, 혼합, 압력 형성 및 다이 흐름 사이의 안정적인 균형을 유지할 수 없다는 것입니다.

  

• 압출기 서징은 실제로 어떤 모습인가요?

  안정적인 압출 공정은 다음과 같이 작동해야 합니다.
  안정적인 공급 → 안정적인 용융 → 안정적인 압력 → 안정적인 출력

  서징은 다음과 같이 동작합니다.
  고유량 → 저유량 → 고유량 → 저유량

  때로는 변동이 다이에서 명백하게 드러납니다. 압출물은 펄스처럼 보입니다. 재료가 강하게 터졌다가 약한 방전이 발생하고 다시 강한 터짐이 발생합니다.

  다른 경우에는 첫 번째 경고가 제품 표면에 나타납니다.

  일반적인 표면 결함

  • 가스 줄무늬
  • 거품
  • 불규칙한 구덩이
  • 표면 함몰
  • 표면 균일성이 좋지 않음

  이러한 결함은 갇혀 있는 가스, 습기, 휘발성 물질, 불안정한 용융 또는 변동하는 용융 압력을 나타낼 수 있습니다.

  1. 먹이주기부터 시작하세요. 하지만 거기서 멈추지 마세요.

  첫 번째 점검은 여전히 ​​호퍼와 피더입니다.

  • 호퍼 브리징
  • 쥐구멍
  • 불안정한 피더
  • 가변 벌크 밀도
  • 높거나 일관되지 않은 재연삭
  • 불량한 건조 혼합 흐름
  • 불규칙한 알갱이

  나사가 재료를 일관되지 않게 받아들이면 결과적으로 출력이 변동됩니다.

  그러나 공급, 스크류 RPM 및 배럴 온도가 모두 안정적이고 방전이 여전히 펄스하는 경우 더 아래쪽을 살펴보세요. 용융, 가스 제거, 압력 생성 및 스크류/배럴 상태가 점점 더 중요해지는 곳입니다.

  2. 낮은 용융 압력도 문제를 일으킬 수 있습니다.

  운영자는 일반적으로 너무 많은 압력을 걱정합니다. 그러나 일부 압출 공정에서는 유효 하류 저항이 너무 적으면 문제가 발생할 수도 있습니다.

  용융물 이송, 균질화, 탈기, 혼합 및 최종 계량을 제어하려면 다운스트림 스크류 및 다이 시스템을 통해 용융물을 충분히 채우고 압력을 가해야 합니다.

  압력이 너무 낮으면 가능한 증상은 다음과 같습니다.

  • 불량한 용융 밀도
  • 불완전한 탈기
  • 용융물에 갇힌 가스
  • 기포 또는 가스 줄무늬
  • 표면 외관 불량
  • 약한 혼합
  • 출력 불안정

  핵심은 '더 많은 압력이 항상 더 좋다'는 것이 아닙니다. 압출 시스템은 안정적인 충전, 혼합, 탈기 및 계량을 유지하기 위해 충분히 제어된 저항이 필요합니다.

  3. 저항이 매우 낮으면 혼합이 손상될 수 있는 이유

  하류 저항이 거의 없이 단순히 재료를 앞으로 밀어내는 나사를 상상해 보십시오. 용융물은 빠르게 이동하지만 균질화를 위한 영역에 불충분한 체류, 충전 또는 변형이 발생할 수 있습니다.

  컬러 마스터배치, 필러 및 다중 성분 제제의 경우 결과는 다음과 같습니다.

  • 색상 줄무늬
  • 분산 불량
  • 지역 농도 차이
  • 일관되지 않은 용융 온도
  • 불안정한 제품 특성

  이는 가능한 한 많은 배압을 생성해야 한다는 의미는 아닙니다. 이는 스크류, 혼합 섹션 및 하류 저항이 함께 작동해야 함을 의미합니다.

  4. 제어된 저항은 흐름을 안정화하는 데 도움이 될 수 있습니다.

  적절한 용융 압력 또는 배압 제어 장치가 장착된 기계에서는 제어된 제한을 사용하여 하류 압력을 수정할 수 있습니다.

  개념적으로:
  불안정한 저저항 흐름: 스크류 → 가스/혼합 불량 용융물 → 펄스 출력
  제어된 압력 구역: 스크류 → 제어된 저항 → 가압된 균질 용융 → 안정적인 출력

  적절하게 적용되면 배압을 제어하면 다음과 같은 도움이 될 수 있습니다.

  • 용융 충진 증가
  • 압력 안정성 향상
  • 혼합 지원
  • 저주파 출력 변동 감소
  • 용융 밀도 향상
  • 보다 균일한 다이 흐름 생성

  가압된 용융 구역을 작은 완충 저장소로 생각하십시오. 스크류의 모든 작은 변동이 다이에 즉시 도달하는 대신 재료가 빠져나가기 전에 해당 변동의 일부가 감쇠될 수 있습니다.

  

  5. 실제 문제를 숨기기 위해 배압을 사용하지 마십시오.

  호퍼 브리징, 스크류 및 배럴 마모, 잘못된 스크류 형상, 잘못된 온도 제어, 막힌 스크린 또는 불량한 재료 일관성으로 인해 출력이 급증하는 경우 단순히 배압을 높이면 원인을 해결하기보다는 일시적으로 증상을 숨길 수 있습니다.

  저항을 높이기 전에 다음과 같이 질문해 보십시오. 시스템에 이전보다 더 많은 저항이 필요한 이유는 무엇입니까?

  6. 과도한 배압은 열적 열화를 일으킬 수 있습니다.

  배압은 올바른 처리 창 내에서만 유용합니다. 제한이 너무 많으면 스크류 작업, 전단 속도, 용융 온도, 체류 시간 및 내부 재순환이 증가할 수 있습니다.

  PVC
  PVC는 가공 범위가 상대적으로 좁고 과도한 온도와 전단에 민감합니다. 제한이 너무 많으면 황변, 어두운 입자, 연소, 재료 품질 저하 및 침전물이 발생할 수 있습니다.

  PLA 및 기타 열화에 민감한 재료
  PLA 및 기타 열에 민감한 폴리머는 용융 온도, 체류 시간, 수분 및 전단력을 세심하게 제어해야 합니다. 이러한 재료의 경우 배압이 높다고 해서 자동으로 가공이 더 좋아지는 것은 아닙니다.

  7. 역압을 천천히 조정하십시오. 절대로 폭력적으로 조정하지 마십시오.

  기계에 조정 가능한 용융 압력 또는 배압 밸브가 장착되어 있는 경우 조정은 점진적으로 이루어져야 합니다. 용융 압력, 용융 온도, 모터 부하, 출력, 제품 표면 및 배출 동작을 모니터링합니다.

  기계 제조업체의 허용 압력 범위 내에서 조금씩 조정하십시오. 충분히 정밀하게 제어할 수 있는 장비의 경우 한 번에 1~2bar 정도 변경하는 것이 관찰 단계로 유용할 수 있지만 이것이 모든 압출기에 대한 보편적인 설정으로 취급되어서는 안 됩니다.

  원칙은 다음과 같습니다.
  약간 조정 → 안정화 대기 → 관찰 → 다시 조정

  8. 고충진 재료에는 특별한 주의가 필요합니다

  CaCO3 함량이 높은 PVC, 미네랄 충전 PE/PP, WPC, 필러 마스터배치 또는 오염이 심한 재활용 화합물을 처리하는 경우 압력 제어 구성 요소 자체도 마모될 수 있습니다.

  미네랄 필러 함량이 높으면 다음과 같은 경우 연마 마모가 증가할 수 있습니다.

  • 스크류 플라이트
  • 배럴 보어
  • 밸브 표면
  • 흐름 제한
  • 교체 가능한 인서트

  압력 제어 밸브의 흐름 조절 능력이 점차 상실되면 압출 공정이 다시 불안정해질 수 있습니다.

  충전재 함량이 높은 응용 분야의 경우 밸브, 제한 장치, 용융 채널, 스크린 팩 및 다이 입구에 연마 마모 또는 침전물이 있는지 검사하십시오. 종료하기 전에 기계 및 재료 공급업체가 승인한 퍼지 절차를 따르십시오. 열화, 축적 또는 무거운 필러 침전물이 쉽게 발생하는 화합물의 경우 적절한 퍼지를 통해 좁은 흐름 통로에 남아 있는 재료를 줄일 수 있습니다.

  9. 불안정한 가스 제거는 급증하는 것처럼 보일 수 있습니다.

  압출기에 통풍구나 진공 포트가 있는 경우 주의 깊게 살펴보세요.

  • 벤트 포트가 반복적으로 범람함
  • 통풍구에서 용융물 상승 및 하강
  • 빈번한 자재 이월
  • 주기적으로 변화하는 가시 가스 방출
  • 압력 변동과 함께 나타나는 제품 거품

  재료 및 작동 설정은 동일하게 유지하면서 벤트 동작이 크게 변하는 경우 용융 상태, 나사 충진, 벤트 섹션 형상, 다운스트림 제한 및 나사 마모를 조사하십시오.

  10. 스크류 및 배럴 마모는 압력 구축 능력을 파괴할 수 있습니다.

  스크류 및 배럴 마모가 증가함에 따라 플라이트-배럴 간극이 증가합니다. 더 많은 용융물이 뒤로 누출될 수 있습니다.

  대신:
  회전 → 정방향 펌핑 → 압력

  점점 더 많은 것을 얻게 됩니다:
  회전 → 내부 누출 → 펌핑 효율 상실

  전형적인 증상은 다음과 같습니다:

  • 동일한 kg/h에는 더 높은 RPM이 필요합니다.
  • 특정 출력 감소
  • 헤드압력이 생기기 어려워진다
  • 출력이 변동하기 시작합니다.
  • 배압 조정이 필요합니다.
  • 용융 온도 상승
  • 제품 일관성이 악화됨

  실제 테스트: 압출기가 여전히 압력을 생성할 수 있습니까?

  안전하고 통제된 작동 조건과 OEM 압력 제한 내에서 현재의 압력 구축 능력을 과거 데이터와 비교하십시오.

  예:
  이전: 60rpm → 180bar 안정
  현재: 60rpm → 140bar

  그런 다음 제어된 하류 저항이 약간 증가하지만 압력은 여전히 ​​거의 상승하지 않습니다.

  재료가 동일하고, 용융 온도가 비슷하고, 스크린이 깨끗하고, 다이 상태가 변하지 않고, 압력 센서가 작동하는 경우 이는 스크류가 효과적인 밀봉 및 펌핑 기능을 상실하고 있음을 강력하게 나타냅니다.

  올바른 배압 창

  목표는 최소 압력도 아니고 최대 압력도 아닙니다. 안정된 가공압력입니다.

  압력 구역	일반적인 결과
  너무 낮음	충전 불량 / 균질화 약함 / 불안정한 탈기 가능 / 유량 변동
  옳은	안정적인 용융 / 우수한 혼합 / 제어된 탈기 / 안정적인 출력
  너무 높음	높은 전단열 / 높은 에너지 / 과도한 체류 시간 / 열화 위험

  

  압출기 서징: 더 빠른 진단 매트릭스

  징후	첫 번째 조사 영역
  피더와 함께 출력 펄스	호퍼 / 먹이주기
  기포 + 가스 줄무늬 + 불안정한 출력	수분/탈기/압력
  벤트가 반복적으로 침수됨	용융/충진/압력 균형
  컬러 마스터배치가 제대로 혼합되지 않았습니다.	혼합부/거주/가공저항
  높은 RPM에서 서징이 심해짐	용해력 / 스크류 설계
  용융 온도가 진동함	가열/냉각 제어
  상류 압력이 계속 증가하고 있습니다.	스크린/다이 제한
  동일한 출력에는 더 높은 RPM이 필요합니다.	스크류 및 배럴 마모
  이전처럼 압력을 가할 수 없습니다.	클리어런스 / 펌핑 효율
  배압이 높을수록 흐름이 일시적으로 안정화됩니다.	자연적인 압력/혼합이 약화되는 이유 조사

  PIPLL이 이러한 유형의 문제를 해결하는 방법

  고객이 '압출 흐름이 계속 오르락 내리락합니다'라고 말하면 즉시 스크류 교체를 권장하지 않습니다. 우리는 시스템을 5단계로 구분합니다.

  • 공급 - 재료가 지속적으로 투입됩니까?
  • 녹는 중 - 스크류가 필요한 속도로 고형물을 녹일 수 있습니까?
  • 탈기 — 갇혀 있는 가스, 습기 또는 휘발성 물질이 올바르게 빠져나갈 수 있습니까?
  • 혼합 및 압력 구축 - 균일한 용융 공급을 위해 충진 및 저항이 충분히 제어되어 있습니까?
  • 스크류 및 배럴 상태 - 여유 공간이 증가하여 밀봉 및 펌핑 효율성이 저하되었습니까?

  가능한 PIPLL 솔루션

  • 최적화된 스크류 형상 - 공급, 용융 또는 계량 용량이 일치하지 않는 경우.
  • 배리어 스크류 - 제어된 용융이 제한 요소인 응용 분야에 적합합니다.
  • 맞춤형 혼합 섹션 - 불량한 색상, 충전재 또는 첨가제 균질화를 위한 것입니다.
  • 홈이 있는 피드 배럴 + 매칭 스크류 — 고체 운반으로 인해 제한되는 PE/HDPE 응용 분야용입니다.
  • 내마모성 스크류 및 배럴 - 고충진제, 재활용 또는 연마성 화합물용.
  • 바이메탈/라이너 솔루션 - 반복적인 연마 마모로 인해 서비스 수명이 단축되는 응용 분야에 적합합니다.

  

  손잡이 하나만 돌려서 서징을 해결하지 마세요.

  흐름이 갑자기 불안정해지면 온도, 스크류 속도, 배압을 반복적으로 조정하고 싶은 유혹이 듭니다. 그러면 진단이 더 어려워집니다.

  더 나은 순서는 다음과 같습니다.
  피드 → 압력 추세 → 벤트/가스 거동 → 용융 온도 → 스크린 및 다이 저항 → 특정 출력 → 스크류 및 배럴 조건

  그런 다음에만 구성 요소 디자인을 변경해야 합니다.

  RPM과 온도가 안정적인데도 압출기가 펄스하고 있습니까?

  PIPLL 보내기:

  • 압출기 모델
  • 나사 직경/L/D
  • 재료 배합
  • 필러 또는 재분쇄 비율
  • 나사 RPM
  • 전류 출력
  • 역사적으로 안정적인 출력
  • 용융압력 추세
  • 용융 온도
  • 통풍구 동작에 대한 사진 또는 비디오
  • 표면 결함 사진
  • 가능한 경우 나사/배럴 도면

  하나의 완전한 서지 사이클 동안 압력 게이지와 다이 방전을 보여주는 짧은 비디오가 특히 유용할 수 있습니다.

  PIPLL은 불안정성이 공급, 탈기, 혼합, 압력 균형, 나사 형상 또는 나사/배럴 마모와 관련이 있는지 확인하는 데 도움이 될 수 있습니다.

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