XPEフォームとIXPEフォームマザーボードの押し出し成形原理と押し出し機の動作プロセスの紹介
最近、友人からIXPE押出機の選び方について質問があり、IXPEと他の押出機の押出モードの違いを知りたいとのことでした。以下は、XPEフォームまたはIXPEフォームの取り扱いを検討している同僚の方々の参考となるよう、概要をまとめたものです。
Ⅰ. XPEフォームとIXPEフォーム母材シートの押出成形原理
XPEフォームおよびIXPEフォームマスターシート押し出し成形は、XPEとIXPEの混合原料をXPEフォームおよびIXPEフォームマスターシート押し出し機のスクリューとバレルを通して押し出し、PEなどの原料を均一に可塑化し、その後、XPEフォームおよびIXPEフォームマスターシート押し出し機のダイを通して押し出し、一定の幅と厚さの連続製品にするプロセスです。
XPEフォームとIXPEフォーム母シートの押し出し原理：
体育、交流、その他の副原料は十分に混合され、ホッパーからバレル内に入ります。XPEフォームおよびIXPEフォームマスターシート押出機のスクリュー回転作用により、バレル内壁とスクリュー表面との間の摩擦およびせん断作用により、原料は供給部へと前方に搬送されます。ここで、遊離固形物は前方に搬送され、圧縮されて圧縮されます。圧縮部では、スクリュー溝の深さが浅くなり、材料がさらに圧縮されます。同時に、XPEフォームおよびIXPEフォームマスターシート押出機バレルの外部加熱と、スクリューとバレル内壁との間の摩擦およびせん断作用により、材料の温度が上昇し、溶融が始まり、圧縮部の終了を示します。均質化部は混合物を均一化し、温度を安定させます。計量部は、混合物を一定量、一定圧力で押し出して溶融させます。Tダイを通過した後、混合物は成形され、冷却されてXPEフォームおよびIXPEフォームマスターシート製品を形成します。
Ⅱ. XPEフォームとIXPEフォームマザーシート押出機のスクリュー構造
一般的に、XPEフォームおよびIXPEフォームマスターバッチ押出機のスクリューは3セクションスクリューを採用しています。各セクションの具体的な機能と効果は以下の通りです。
1. 供給部：PEなどの混合固形物の搬送を担います。体育、交流、その他の混合プラスチックが押出機のホッパーからバレル内に入ると、XPEフォームおよびIXPEフォームマスターバッチ押出機のスクリューの回転に伴い、徐々にダイヘッドに向かって押し出されます。供給部では、スクリューチャネルにPE固形粒子（または粉末）が充填され、材料の圧縮が始まります。
2. 溶融部：PEなどの混合材料が圧縮部に入ると、徐々に浅くなるスクリュー溝と、ダイヘッド、多孔板、フィルタースクリーンの抵抗により、XPEフォームおよびIXPEフォームマスターシート押出機のバレル内の材料に非常に高い圧力がかかり、材料が圧縮されます。同時に、バレルの外部加熱と、スクリューとバレルの混合およびせん断によって発生する内部摩擦熱により、プラスチックの温度は徐々に上昇します。従来の3段フルスレッドスクリューの場合、材料温度は圧縮部の約1/3のところでバレル壁に接する点で粘性流動温度に達し、溶融を開始します。混合材料が連続的に前方に搬送されるにつれて、溶融材料の量は徐々に増加し、未溶融材料の量は減少します。圧縮部のほぼ終わりに近づくと、すべての材料が溶融して粘性流動状態になりますが、各ポイントでの材料温度はまだ均一ではありません。
3. 均質化と計量：均質化部での均質化後、材料温度は比較的均一になります。最後に、スクリューが溶融材料を一定の量、圧力、温度でTダイに押し込み、XPEフォームおよびIXPEフォームの母材シートを形成します。
Ⅲ. XPEフォームおよびIXPEフォーム母材シート押出機の設備構成
XPE フォームおよび IXPE フォーム マスター フレーク押出成形装置は、押出機、T ダイ、補助冷却および成形装置で構成されています。
XPE フォームおよび IXPE フォーム マスター フレーク押出機のメイン ユニットは押出機であり、押出システム、伝動システム、加熱および冷却システム、牽引装置、トリミングおよび巻き取り装置、および制御システムが含まれています。
1. 押出システム：押出システムは、ホッパー、スクリュー、バレル、Tダイで構成されています。XPEとIXPEの混合マスターバッチは、押出システムを通して均一な溶融状態に可塑化され、このプロセスで発生した圧力下でスクリューによってダイから連続的に押し出されます。
（1）ホッパー：ホッパーは、XPEフォームおよびIXPEフォームマスターバッチ押出機に供給するための一時貯蔵容器です。XPEおよびIXPE混合マスターバッチはホッパー内に貯蔵され、底部の供給口から押出機供給部に入ります。ホッパーの底部には、材料の流れを調整および遮断するための遮断装置が取り付けられています。ホッパーの側面には、サイトグラスと校正計量装置が装備されています。
（2）スクリュー：XPEフォームおよびIXPEフォーム母材シート押出機の最も重要な部品であり、XPEフォームおよびIXPEフォーム母材シートの押出品質と生産性に直接関係します。高強度で耐腐食性に優れた合金鋼で作られています。
（3）バレル：耐熱性と耐圧性に優れた金属製のシリンダーで、強度、耐摩耗性、耐腐食性に優れた合金鋼、または合金鋼をライニングした複合鋼管で作られています。バレルはスクリューと連動して、XPEフォームおよびIXPEフォームマスターバッチを粉砕、軟化、溶融、可塑化、圧縮し、溶融材料を連続的に均一に成形システムに輸送します。XPEフォームおよびIXPEフォームの場合、バレルの長さは通常、その直径の25～30倍に設定されており、PEやACなどの混合プラスチックを十分に加熱・可塑化します。
（4）金型：XPEとIXPEの混合物はスクリューによって均一かつスムーズに金型に搬送され、溶融したXPEとIXPEの混合物に一定の成形圧力がかかります。溶融したXPEとIXPEの混合物はバレル内で可塑化・圧縮され、多孔質フィルタープレートを通過して一定の流路に沿ってヘッドネックから成形金型に流れ込み、一定の幅と厚さのIXPEとXPEの膜シートを形成します。均一な膜厚を確保するために、通常、ダイヘッドには複数の調整ボルトが取り付けられており、調整ボルトの圧力を調整することで膜厚を調整できます。
2. 伝動システム：伝動システムの機能は、XPEフォームおよびIXPEフォームマザーシート押出機のスクリューを駆動し、押出プロセス中にスクリューに必要なトルクと速度を提供することです。通常、モーター、減速ボックス、ベアリングで構成されます。
3. 加熱および冷却装置：加熱と冷却は、XPE フォームおよび IXPE フォーム母材シートの押し出しプロセスに必要な条件です。
（1）現在のXPEフォームおよびIXPEフォーム母材シート押出機は、一般的に電気加熱方式を採用しており、抵抗加熱と誘導加熱に分けられます。加熱プレートは、機械本体、機械ネック、機械ヘッド、および金型に設置されています。加熱装置はバレルの外側にあります。バレルを加熱することにより、バレル内のPEプラスチックが加熱され、PEプラスチックはプロセス操作に必要な温度に達します。
（2）冷却装置：この装置は、XPEおよびIXPEマスターバッチ混合物がプロセスに必要な温度範囲内にあることを保証するように設計されています。具体的には、スクリュー回転のせん断摩擦によって発生する余分な熱を除去し、ACが分解、燃焼、または過度の温度による成形困難を引き起こすのを防ぐために使用されます。バレル冷却は、水冷と空冷に分けられます。一般に、XPEフォームおよびIXPEフォームマスターバッチ押出機は、これら2種類の冷却を組み合わせて使用します。スクリュー冷却は主に中央水冷を使用し、材料固体搬送速度の向上、接着剤の出力の安定化、製品品質の向上、および予備発泡のリスクの低減を目的としています。
4. 引き抜き装置：熱可塑性プラスチックがダイから押し出された後、放出後の熱収縮と熱膨張の二重効果により、押出物の断面形状はダイの断面形状および寸法と異なります。さらに、製品が連続的に押し出されると、質量が増加します。引き抜き機構がないと、塊が蓄積して停滞します。したがって、押出プロセスの連続性を確保し、押し出されたプロファイルの断面寸法と特性を調整するために、押出物を連続的かつ均一に引き抜く必要があります。XPEフォームおよびIXPEフォームマスターシート押出機の機能は、溶融したXPEフォームおよびIXPEフォームマスターシートをTダイから均等に引き出し、XPEおよびIXPEマスターシート製品の厚さを制御および成形することです。
5. トリミングおよび巻き取り装置：XPEフォームおよびIXPEフォーム製品を成形および冷却した後、必要な幅に応じてトリミングし、必要な長さ（重量）に応じて巻き取って切断し、XPEフォームおよびIXPEフォームマザーシートに巻き取ります。
6. 制御システム：XPEフォームおよびIXPEフォームマザーシート押出機の主機および補助機の牽引モーター、駆動油ポンプ、油（蒸気）シリンダーなどの各種アクチュエータを制御し、各アクチュエータが必要なパワー、速度、軌道に従って動作できるようにします。同時に、主機および補助機の温度、圧力、流量を検知して制御し、押出機ユニット全体の自動制御と製品品質の制御を実現します。
これはXPEおよびIXPEマスターシート押出機の動作原理と構造構成です。知識XPE および IXPE フォーム業界に携わろうとしているすべての友人にとって役立つでしょう。