適切なねじ L/D 比の選択: 品質とコストのバランス ポイントを見つける

寧波方力技術有限公司です機械装置メーカー30年以上の経験があるプラスチックパイプ押出装置, 新しい環境保護と新材料設備。 Fangli は創業以来、ユーザーの要望に基づいて開発してきました。継続的な改善、コア技術の自主研究開発、先進技術の消化吸収等により、塩ビ管押出ライン, PP-Rパイプ押出ライン, PE給水・ガス管押出ライン、中国建設省によって輸入製品の代替として推奨されました。 「浙江省一流ブランド」の称号を獲得しました。

改質プラスチックの製造プロセスでは、スクリューの長さ対直径の比 (L/D) が重要なパラメーターです。それは可塑化の品質、生産効率、最終製品の性能に直接影響します。スクリューの L/D 比の複雑さを理解することは、日常の生産においてより正確な決定を下すのに役立ちます。

I.ネジのL/D比とは何ですか?

スクリューの L/D 比は、スクリューの有効作動長とその直径の比を指し、通常は L/D で表されます。ここで、L はスクリューフライトセクションの有効長を表し、D はスクリューの直径を表します。

L/D 比の大きさは、スクリュー内での材料の滞留時間、可塑化の品質、および混合効果に直接関係します。 L/D 比が大きいほど、適切な温度分布が得られ、プラスチックの混合と可塑化に有利になります。このとき、プラスチックはバレル内でより長時間加熱されるため、より完全かつ均一な可塑化が行われ、可塑化の品質が向上します。

II.さまざまな改質プラスチックの L/D 比の選択?

プラスチック材料が異なれば、物理的特性や加工特性の違いにより、スクリュー L/D 比に対する要件も異なります。

感熱性プラスチック:硬質 PVC や熱安定性の悪いその他のプラスチックなどの場合、過剰な滞留時間による分解を防ぐために、通常 17 ～ 18 の L/D 比を選択します。

汎用プラスチック:PE や PP などの一般的なプラスチックでは、通常、L/D 比 18 ～ 22 が選択されます。

高温安定プラスチック:PCやPOMなどのエンジニアリングプラスチックはL/D比22～24が選択可能です。

難燃性ポリプロピレン:難燃性PPを加工する場合は、スクリューL/D比を36：1～40：1の間でできる限り管理してください。

ナイロンPA：射出成形の場合、L/D 比 18 ～ 20 の急遷移スクリューを選択することをお勧めします。

ガラス繊維強化材料:ガラス繊維強化熱可塑性樹脂複合材料の場合、樹脂中のガラス繊維の分布均一性を向上させるために、48:1 ～ 56:1 の L/D 比の範囲を選択できます。

Ⅲ． L/D比と他のねじパラメータとの相乗効果

ネジの L/D 比は独立して機能しません。改質プラスチックで最良の加工結果を達成するには、他のねじパラメータと相乗効果を発揮する必要があります。

圧縮率:圧縮率は、供給セクションの最後のフライトの深さに対する計量セクションの最初のフライトの深さの比です。プラスチックが異なれば、必要な圧縮率も異なります。たとえば、射出成形用のナイロン PA では通常 3 ～ 3.5 の圧縮比が選択されますが、ポリプロピレンの場合は 3.7 ～ 4 が必要です。

ネジセクション:スクリューは、機能的には供給部、可塑化部（圧縮部）、計量部（均質化部）に分けることができます。これら 3 つのセクションの長さの割り当ては、材料の可塑化の品質に大きな影響を与えます。非結晶性プラスチックの場合、可塑化セクションの長さは一般に全長の 45% ～ 50% です。結晶性プラスチックの場合は (3-5)D です。ナイロンの場合は (1-2)D です。

ネジの種類:段階的移行スクリューは圧縮セクションが長く、スクリュー全長の 50% を占め、可塑化中のエネルギー変換がより緩やかになります。主にPVCなどの熱安定性の悪いプラスチックに使用されます。急激な遷移スクリューは圧縮セクションが短く、スクリュー全長の 5% ～ 15% を占め、可塑化中のエネルギー変換がより強力になります。主にポリオレフィンや PA などの結晶性プラスチックに使用されます。

IV. L/D比の選択二軸押出機

変性プラスチックの製造では、二軸押出機はより一般的に使用される機器であり、L/D 比の選択は他の機器とは異なります。単軸押出機:

市販の二軸押出機の L/D 比は、ほとんどが 21 ～ 48 です。熱に弱い材料、ペレット化された材料、および高品質要件のない製品（廃棄物のリサイクルやペレット化など）を処理する場合は、より小さい L/D 比を選択することをお勧めします。 39 ～ 48 の大きな L/D 比は、より高い温度、圧力、および製品品質を必要とする材料に適しています。

近年では、L/D比が100を超える超大サイズの二軸押出機も特定分野に適用され始めています。例えば、北京化工大学のWang Jian教授の研究グループが開発したL/D比136の共回転二軸押出機は、超高分子量ポリエチレン（UHMWPE）のゲル紡糸に適用することに成功し、ポリマー鎖のもつれを解く際に大きな利点があることが実証された。

V. 実際の選択原則

改質プラスチック製造の実際の応用では、スクリュー L/D 比の選択は次の原則に従う必要があります。

材料の特性に基づいて選択します。熱安定性の低いプラスチックでは、より小さい L/D 比を使用する必要がありますが、熱安定性の良いプラスチックでは、より大きな L/D 比を使用できます。

製品要件に基づいて選択します。製品の品質要件がそれほど高くない場合 (廃棄物のリサイクルやペレット化など)、より小さいスクリュー L/D 比を選択できます。それ以外の場合は、より大きなねじ L/D 比を選択する必要があります。

原材料の形状に基づいて選択します。可塑化してペレット化したペレット材の場合、スクリューL/D比を小さく選択できます。可塑化およびペレット化されていない粉末材料の場合、より大きなスクリュー L/D 比が必要です。

総合的な制作コストを考慮してください。 L/D 比が大きいほど製品の品質は向上しますが、設備コストとエネルギー消費も増加します。製品の品質とコストのバランスを見つける必要があります。

さらに詳しい情報が必要な場合は、寧波方力技術有限公司詳細な問い合わせを歓迎します。専門的な技術指導や機器調達の提案を提供します。