二軸押出混練におけるスクリューデザインと混練技術

日頃から二軸押出機をお使いの方も、二軸押出機の詳細はご存知でないものの興味がある方など幅広い業界関係者に対し、二軸押出機で何が出来るのか、使いこなすポイントは何か、について分かりやすく説明します。また、トピックスとして、従来の樹脂だけに留まらず幅広い材料分野で活躍する二軸押出機の特徴について事例を交えてご紹介します。

1. 二軸押出機の基礎
   1. 二軸押出機の概要
      • 単軸、同方向、異方向回転の違い
      • 他混練機との違い
2. 二軸押出機 ハードウェア概論
   1. 押出機本体
      • スクリュ軸、シリンダ、減速機、などの主な構造や役割
      • ベント金物とその特性
   2. 補機、付帯機器
      • 原料フィーダー (様々なフィーダータイプ、原料に応じたスクリュ選定方法)
      • カッティング装置 (ストランド、ホットカット、水中カット)
      • サイドフィーダー、ベントスタッファー、スクリーンチェンジャー、ギアポンプ
   3. 押出機の基本性能を決める要素とその見方
      • モーター動力とトルク、及び運転範囲
      • 溝深さの違いがプロセスへ与える影響
      • スクリュ構成やシリンダL/D
3. スクリュデザインの基礎と応用
   1. 基礎1:混練のイメージ化
      • 混練の種類について (分散と分配)
      • 混練強度について (内圧分布予測のポイント)
   2. 基礎2:プロセス別のスクリュ形状の事例紹介とその挙動
      • プロセス別 スクリュ形状の考え方の違い (概略)
      • 異なるスクリュ構成において運転条件を変化させた場合の挙動の違い
   3. 応用1:混練部形状の詳細
      • スクリュ周りの様々な混練形態
      • チップクリアランスの調整方法とその効果
   4. 応用2:特殊技術
      • 特殊用途スクリュエレメント、特殊混練シリンダ
      • 脱ガスサイドフィーダー
4. 押出プロセスの事例紹介
   1. コンパウンドプロセス
      • フィラーコンパウンド
      • ポリマーアロイ
   2. 特殊プロセス
      • 分離プロセス
      • リアクティブプロセス
      • 炭素繊維複合材 LFT – Dプロセスなど、特殊プロセス
5. トピックス
   1. プロセス別のスケールアップ事例
      • スケールアップの乗数の考え方と実例
        (造粒、コンパウンド、脱揮、リアクティブ)
   2. 最新のシミュレーション技術
      • 2次元FAN法
      • 3次元FEM、粒子法
   3. 樹脂の溶融混練・流動挙動とその可視化ツール
      • 可視化シリンダ (二軸、1軸)
      • 透明シリンダ

工場見学

1. 技術開発センター
   • 射出棟
   • フィルム棟
   • 押出棟
2. 組立工場
   • 射出成形機の組立現場
   • 押出機の組立現場
3. 機械工場
   • 大型製品の機械加工現場
   • 中小型製品の機械加工現場