二軸・単軸押出混練機のスクリュ制御、デザイン最適化

第1部 二軸混練押出機の変遷とスクリュ形状・構成による高機能化

(2022年11月24日 10:30〜12:30)

　本講座に参加することで、二軸混練押出機の技術発展の経緯やその詳細を理解し、また樹脂中でのフィラー分散とはどうゆうものかを知る。フィラーやアロイなどのナノ分散に効果がある伸長流動に関しての最近の技術動向を解説する。

1. 混練の概念
2. 混練機・混練技術の変遷
   1. バッチ式混練機 (基礎実験から研究開発事例まで)
      1. 基礎研究によるロータの変遷
   2. 二軸連続混練機 (非噛合い型異方向回転二軸混練機)
   3. 二軸連続混練押出機 (噛合い型同方向回転二軸混練機)
      1. 装置の変遷とその特長
      2. スクリュセグメント技術 (ニーディングディスク)
3. 混練機・混練技術の高機能化
   1. 装置の高性能化 (高トルク化を中心に)
4. ナノコンポジットの最近の動向とナノフィラー分散技術
   1. 最近のナノコンポジットの研究動向
   2. 二軸混練押出機によるナノフィラー分散技術
   3. 高圧伸張流動を利用した二軸混練押出機によるナノフィラー分散技術
• 質疑応答

第2部 単軸押出混練シミュレーション、 樹脂挙動解析と スクリュ条件の求め方

(2023年11月17日 13:30〜14:45)

　単軸押出機内での混練性と温度ムラ、樹脂の熱劣化と滞留など、溶融材料の品質評価などにおいてシミュレーションを通して、単軸押出機の溶融能力、混練力、温度均一性を数値化する手法をご紹介・解説します。

1. スクリュのセクション毎の役割と理想的な状態
   1. 動画による押出機内部の様子~溶融の様子とパラメータ化~
   2. セクション毎の役割と、シミュレーションによる評価
      1. 溶融速度の評価
      2. 溝内での滞留防止パラメータ
      3. 滞留部の壁面のせん応力を解析
      4. 計量部での温度コントロール
      5. 吐出樹脂の温度ムラ
      6. スクリュの形状と効果
2. 押出機の評価の際に必要なパラメータ
   1. シミュレーションで使用されるパラメータとその解釈
   2. シミュレーション結果と実際の成形性の関連性
   3. 成形トラブルは、シミュレーションからどのように読み取れるか?
   4. 溶融品質の向上にシミュレーションはどう貢献できるか?
3. バリアセクション、ミキサーの効果
   1. バリアやミキサーの有無と溶融樹脂の品質の違い
   2. よりよいスクリュ設計に必要な、ミキサーの基礎
      1. ウェーブミキサー内の流動パターン
      2. バリア・ウェーブミキサー内の流動
      3. 押出サンプルによる混練度比較
      4. 各ミキサーからの吐出材料の様子
• 質疑応答

第3部 単軸・二軸押出機のスクリュ混練制御とプロセスへの最適化

(2023年11月17日 15:00〜16:30)

　混練機の中でも単軸押出機と二軸押出機のスクリュ混練に関する照会を行い、それらによる制御の方法や最適な混練を生み出すためのノウハウについて解説を行います。

1. 単軸押出機のスクリュとその特徴
   1. スクリュデザイン
   2. 混練エレメントとその役割
   3. 溶融可塑化の制御と不良防止
2. 二軸押出機のスクリュとその特徴
   1. スクリュデザイン
   2. 混練エレメントとその役割
   3. 溶融可塑化と混練性能の制御
3. プロセスへのスクリュ最適化技術
   1. 特殊混練スクリュ・シリンダ
   2. 各種コンパウンドプロセスへの適用例
4. CAE
   1. CAEによるプロセス支援技術
   2. 簡易型シミュレーション
   3. 詳細型シミュレーション
• 質疑応答