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압출이란
압출은 플라스틱 재료를 다이를 통해 밀어내어 길고 연속적인 모양을 만드는 데 사용되는 플라스틱 가공 기술입니다. 파이프, 프로필, 시트 및 필름과 같은 플라스틱 제품을 생산하는 가장 일반적인 방법 중 하나입니다.
이 과정은 일반적으로 펠릿이나 과립 형태의 플라스틱 물질을 유동성이 있고 점성이 있는 액체가 되는 온도로 가열하는 것으로 시작된다. 액체 플라스틱은 혼합되고 균질화되는 통에 공급된다. 배럴 내부의 나사는 플라스틱을 앞으로 밀어내고 배럴 끝에 있는 다이를 통과시킵니다. 다이는 플라스틱을 원하는 단면 형상으로 성형한다.
플라스틱 재료는 보통 수조를 통과하여 냉각된 다음 원하는 길이로 절단됩니다. 상기 압출 공정은 광범위한 형상 및 크기를 제조할 수 있으며, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, PVC, ABS 등 다양한 플라스틱 소재와 함께 사용될 수 있다.
플라스틱 재료는 보통 수조를 통과하여 냉각된 다음 원하는 길이로 절단됩니다. 상기 압출 공정은 광범위한 형상 및 크기를 제조할 수 있으며, 폴리에틸렌, 폴리프로필렌, PVC, ABS 등 다양한 플라스틱 소재와 함께 사용될 수 있다.
압출 방법 종류
단일 나사 돌출부
이것은 가장 기본적이고 널리 사용되는 압출 방법이다. 하나의 나사는 플라스틱 재료를 다이를 통해 혼합, 용해 및 전달하는 데 사용됩니다. 이 방법은 단순하고 연속적인 모양을 만드는 데 가장 적합합니다.
트윈 나사 돌출부
이 방법은 반대 방향으로 회전하는 두 개의 나사를 사용하여 플라스틱 재료를 다이를 통해 혼합, 용해 및 전달합니다. 이 방법은 단일 나사 압출보다 복잡하고 비용이 많이 들지만, 더 효율적이고 다양한 형태와 크기를 생산할 수 있다.
공압출
이 방법은 여러 개의 압출기를 사용하여 여러 층의 플라스틱 재료를 하나의 다이에 공급합니다. 이 방법은 적층 필름 및 시트와 같은 다층 제품을 만드는 데 사용된다.
블로우 몰딩 압출
이 방법은 병과 용기와 같은 속이 빈 관 모양을 만드는 데 사용됩니다. 플라스틱 재료는 먼저 튜브에 압출된 후 공기와 함께 불어 원하는 모양으로 튜브를 팽창시킵니다.
종단 돌출
이 방법은 날씨 스트리핑, 창틀 및 기타 제품과 같은 복잡한 단면 형상을 생성하는 데 사용됩니다.
필름 압출
이 방법은 박막, 시트 및 가방을 생산하는 데 사용됩니다. 그것은 포장 산업에서 가장 일반적으로 사용되는 방법 중 하나이다.
압출기의 종류
- 단일 스크류 압출기: 가장 기본적이고 널리 사용되는 압출기 유형입니다. 원통형 배럴 내에서 회전하는 단일 나사 모양의 로터로 구성됩니다. 단일 스크류 압출기는 단순하고 연속적인 형태를 생산하는 데 가장 적합하며 일반적으로 파이프, 필름 및 시트 압출과 같은 응용 분야에 사용됩니다.
- 트윈 스크류 압출기: 이 유형의 압출기는 반대 방향으로 회전하는 두 개의 스크류로 구성되며 플라스틱 재료를 가열, 혼합 및 운반하는 데 사용됩니다. 2축 압출기는 더 효율적이며 더 넓은 범위의 모양과 크기를 생산할 수 있습니다. 이들은 일반적으로 컴파운딩, 반응성 압출 및 공압출과 같은 응용 분야에 사용됩니다.
- 역회전 이축 압출기: 이 유형의 압출기는 반대 방향으로 회전하지만 서로 평행하지 않은 두 개의 나사를 사용합니다. 탈휘발, 폴리머 개질, 고온 압출 등의 특수 용도에 사용됩니다.
- 유성 롤러 압출기: 이 유형의 압출기는 회전 나사와 유성 롤러를 사용하여 플라스틱 재료를 가열하고 혼합합니다. 컴파운딩 및 탈휘발화와 같은 응용 분야에 사용됩니다.
- 다중 나사 압출기: 이 유형의 압출기는 2개 이상의 나사를 사용하며 대량 생산, 고출력 및 고성능 압출과 같은 특정 응용 분야에 사용됩니다.
압출압력과 윤활
압출 공정에서 압출기에서 발생하는 압력은 최종 제품의 품질과 일관성에 영향을 미치기 때문에 고려해야 할 중요한 측면입니다. 압출 압력은 플라스틱 재료가 다이에 대해 가하는 힘이며 스크류의 회전과 플라스틱 재료의 저항에 의해 생성됩니다.
윤활은 나사와 배럴 사이의 마찰을 줄이고 플라스틱 재료가 나사와 배럴에 달라붙는 것을 방지하기 때문에 플라스틱 가공에서도 중요한 측면입니다. 윤활유는 압출기에 들어가기 전에 액체 또는 분말 형태로 플라스틱 재료에 첨가됩니다. 윤활제는 압출기의 피드 스로트에 추가하거나 플라스틱 펠렛이 압출기에 공급되기 전에 혼합될 수 있습니다.
압출 압력이 너무 낮으면 제품의 단면 모양이 일정하지 않고 표면 마감이 불량하며 치수 정확도가 떨어집니다. 반면 압출 압력이 너무 높으면 플라스틱 재료가 열화되어 생산량이 감소할 수 있습니다.
압출기의 원활한 작동과 최종 제품의 품질을 위해서는 적절한 윤활이 중요합니다. 윤활이 부족하면 스크류와 배럴의 마모가 증가하고 에너지 소비가 증가하며 생산량이 감소할 수 있습니다.
압력과 윤활의 적절한 균형은 압출 공정에서 매우 중요하며 플라스틱 유형, 제품 모양 및 원하는 출력 속도와 같은 다양한 요인에 의해 결정됩니다.
압출제품의 결함
플라스틱 가공 중에 압출 제품에서 발생할 수 있는 여러 유형의 결함이 있습니다. 가장 일반적인 결함 중 일부는 다음과 같습니다.
- 기포: 기포는 플라스틱 재료 내에 갇힌 가스로 인해 발생합니다. 압출 전에 플라스틱 재료가 제대로 탈기되지 않았거나 압출기가 올바른 온도에서 작동하지 않을 때 발생할 수 있습니다.
- 싱크 마크: 싱크 마크는 플라스틱 소재가 냉각되면서 수축이 고르지 않아 발생합니다. 플라스틱 재료가 충분히 빨리 냉각되지 않거나 압출기가 올바른 온도에서 작동하지 않을 때 발생할 수 있습니다.
- 웰드 라인: 웰드 라인은 함께 적절하게 융합되지 않은 두 개 이상의 플라스틱 재료 흐름이 만나서 발생합니다. 플라스틱 재료가 제대로 혼합되지 않았거나 압출기가 올바른 온도에서 작동하지 않을 때 발생할 수 있습니다.
- 다이 스웰: 다이 스웰은 플라스틱 재료가 다이에서 나올 때 팽창으로 인해 발생합니다. 플라스틱 재료가 제대로 냉각되지 않았거나 다이가 올바르게 설계되지 않은 경우 발생할 수 있습니다.
- 뒤틀림: 뒤틀림은 플라스틱 소재가 냉각되면서 수축이 고르지 않아 발생합니다. 플라스틱 재료가 충분히 빨리 냉각되지 않거나 압출기가 올바른 온도에서 작동하지 않을 때 발생할 수 있습니다.
- 표면 거칠기: 표면 거칠기는 다이를 통한 플라스틱 재료의 고르지 않은 흐름으로 인해 발생합니다. 플라스틱 재료가 제대로 혼합되지 않았거나 금형이 올바르게 설계되지 않은 경우에 발생할 수 있습니다.
- 플래시: 플래시는 다이에서 빠져나와 제품 외부에 달라붙는 플라스틱 재료로 인해 발생합니다. 금형이 제대로 설계되지 않았거나 플라스틱 재료가 제대로 혼합되지 않은 경우에 발생할 수 있습니다.
이들은 플라스틱 가공 중 압출 제품에서 발생할 수 있는 가장 일반적인 결함 중 일부이며, 이러한 결함 중 상당수는 가공 조건을 제어하고 적절한 플라스틱 재료를 선택하고 압출기와 다이를 적절하게 설계 및 유지 관리함으로써 예방하거나 최소화할 수 있습니다.
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