다이 팽창이라고도하는 압출 물 부기는 고무 압출 과정에서 흔한 현상입니다. 고무 화합물이 뜨거운 사료 고무 압출기의 다이를 나가고 다이 개구부에 비해 크로스 섹션 영역에서 팽창 할 때 발생합니다. 이로 인해 최종 압출 제품에서 치수 부정확성이 발생할 수 있으며, 이는 제조업체의 주요 관심사입니다. 공급 업체로뜨거운 사료 고무 압출기, 우리는 압출이 팽창하는 문제를 이해 하고이 문제를 다루는 데있어 광범위한 경험을 축적했습니다. 이 블로그에서는 뜨거운 사료 고무 압출기에서 압출 물 부기를 줄이기위한 몇 가지 효과적인 방법에 대해 논의 할 것입니다.
압출 물 팽창의 원인을 이해합니다
솔루션을 탐구하기 전에 압출 물 부기의 근본 원인을 이해하는 것이 중요합니다. 이 현상에 기여하는 두 가지 요인이 주로 고무 화합물의 탄성 회복 및 점탄성 특성이 있습니다.
고무 화합물이 다이를 통해 강제되면 높은 전단 응력과 변형을 겪습니다. 고무 분자는이 과정에서 흐름 방향으로 배향됩니다. 화합물이 다이에서 나가면 내부 응력이 방출되고 고무 분자는 원래의 임의 방향으로 돌아 오는 경향이 있습니다. 이 탄성 회복은 압출물의 확장으로 이어진다.
고무의 점탄성 특성은 점성 및 탄성 거동을 모두 나타내는 것을 의미합니다. 점성 성분은 고무가 압력 하에서 흐르도록하는 반면, 탄성 성분은 변형 동안 에너지를 저장합니다. 저장된 탄성 에너지는 압출 후 방출되어 압출 물이 부풀어 오른다.
압출 공정 매개 변수 최적화
압출 팽창을 줄이는 가장 간단한 방법 중 하나는 압출 공정 매개 변수를 최적화하는 것입니다.
온도 제어
온도는 압출 과정에서 중요한 역할을합니다. 뜨거운 사료 고무 압출기에서, 고무 화합물은 압출기에 들어가기 전에 특정 온도로 사전 가열된다. 압출기 배럴, 다이 및 사전 가열 고무의 온도를 조심스럽게 제어함으로써 고무의 점탄성 특성에 영향을 줄 수 있습니다.
더 높은 온도는 일반적으로 고무의 점도를 감소시켜 고무가 더 쉽게 흐르고 압출 중 전단 응력이 감소 함을 의미합니다. 결과적으로, 고무 분자에 저장된 탄성 에너지는 또한 감소되어 탄성 회복이 줄어들고 압출 물 팽창이 줄어 듭니다. 그러나 과도한 온도는 고무 분해를 일으킬 수 있으므로 균형을 맞아야한다는 점에 유의해야합니다. 각각의 특정 고무 화합물에 대한 최적의 온도 범위를 찾기 위해 철저한 온도 테스트를 수행하는 것이 좋습니다.
나사 속도
압출기의 나사 속도는 고무 화합물의 유속을 결정합니다. 나사 속도가 높을수록 압출기 내부의 전단 속도와 압력이 증가합니다. 이것은 분자 방향이 높아지고 탄성 에너지가 더 저장되어 압출 물 팽창이 증가 할 수 있습니다.
나사 속도를 줄임으로써 전단 속도와 압력을 줄이면 고무의 탄성 회복이 줄어 듭니다. 그러나 나사 속도가 매우 낮 으면 생산 효율이 감소 할 수 있습니다. 따라서 압출 품질 및 생산 속도의 균형을 맞추는 적절한 나사 속도를 찾아야합니다.
다이 디자인
다이의 디자인은 압출 물 부기에 중대한 영향을 미칩니다. 우물 - 디자인 된 다이는 전단 응력을 최소화하고 고무 화합물의보다 균일 한 흐름을 촉진하는 데 도움이 될 수 있습니다.
다이의 길이 - 대 - 직경 비율 (l/d)은 중요한 매개 변수입니다. 더 큰 L/D 비율은 고무가 더 균일하게 흐르고 분자 방향을 감소시킵니다. 이는 더 긴 다이가 고무 분자가 이완되고 분자에 저장된 탄성 에너지를 줄이기 위해 더 많은 시간을 제공하기 때문입니다. 또한, 다이 입구 각도는 흐름 방향의 갑작스런 변화를 피하기 위해 매끄럽게 설계되어 전단 응력이 높을 수 있습니다.
고무 화합물 수정
압출 물 팽창을 줄이는 또 다른 접근법은 고무 화합물 자체를 변형시키는 것입니다.


필러 추가
충전제는 고무 화합물에 첨가되어 점탄성 특성을 변경할 수 있습니다. 카본 블랙, 실리카 및 점토와 같은 필러는 고무의 강성을 증가시키고 탄력성을 줄일 수 있습니다. 고무에 일정량의 충전제가 함유되면 압출 후 탄성 회복이 감소하여 압출 물 부기가 줄어 듭니다.
그러나, 충전제의 첨가는 또한 인장 강도 및 신장과 같은 고무의 다른 특성에도 영향을 미칩니다. 따라서 최종 제품의 특정 요구 사항에 따라 필러의 유형 및 양을 신중하게 선택해야합니다.
가소제 사용
가소제는 고무의 점도를 줄이고 유연성을 높일 수있는 물질입니다. 고무 화합물에 가소제를 첨가함으로써 압출 중에 전단 응력을 낮추고 고무 분자에 저장된 탄성 에너지를 줄일 수 있습니다.
충전제와 유사하게 첨가 된 가소제의 양은 신중하게 제어해야합니다. 과도한 가소제는 경도 및 눈물 저항과 같은 고무의 기계적 특성을 줄일 수 있습니다.
후 - 압출 처리
경우에 따라, 압출 후 치료를 사용하여 압출 물 팽창을 더욱 줄일 수 있습니다.
냉각
압출물이 종료 된 후의 빠른 냉각은 분자 방향을 얼리고 탄성 회복을 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다. 수조 또는 공기 냉각 시스템과 같은 냉각 시스템을 사용함으로써 압출물을 빠르게 냉각시킬 수 있습니다.
그러나 냉각 속도를 신중하게 제어해야합니다. 너무 - 빠른 냉각 속도는 압출물에서 내부 응력을 유발할 수 있으며, 이는 균열 또는 다른 결함으로 이어질 수 있습니다.
구경 측정
교정은 사이징 다이 또는 캘리브레이터와 같은 캘리브레이션 장치를 통해 압출 물을 전달하는 과정입니다. 교정 장치는 특정 모양과 크기를 가지므로 압출 물을 재구성하고 압출 물 부기로 인한 치수 부정확성을 수정할 수 있습니다.
교정은 복잡한 크로스 섹션이있는 압출 제품에 특히 효과적 일 수 있습니다. 최종 제품이 필요한 치수 사양을 충족하도록하는 데 도움이됩니다.
결론
압출 물 팽창은 고무 압출 공정에서 복잡한 문제이지만, 압출 공정 매개 변수를 최적화하고 고무 화합물을 수정하며, 후 압출 처리를 적용하는 조합을 통해 효과적으로 감소 할 수 있습니다.
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참조
- Tadmor, Z., & Gogos, CG (2006). 중합체 가공의 원리. John Wiley & Sons.
- White, JL, & Potente, H. (2003). 폴리머 압출 기술의 핸드북. Hanser Publishers.
- Lindley, PB (1976). 고무 화합물의 압출. 응용 과학 출판사.
