押出機 – metoree本番管理

監修:ブッス・ジャパン

押出機とは

押出機とは、プラスチックなどの物質を加熱して融解させた後に専用の金型を通して押し出す機械です。また複数の材料を溶融混練する機能を有する押出機もあります。

溶融した材料を加圧して射出口から射出します。この際、金型に沿って材料が流れ、所定の形状に成形されます。これにより、効率的な大量生産を可能にする重要な設備です。

押出機は精密な金型を使用して製品を形成するため、製品の寸法や形状が均一で一定に保たれます。このため、品質管理が容易であり、製品の品質を高く維持することが可能です。プラスチックやゴムなどの様々な材料を押出機で加工することができ、産業や製品に応じた柔軟な生産が可能な点が特徴です。

押出機は様々な用途で使用されます。以下はその一例です。

押出機を使用してプラスチックペレットを溶融し、射出してパイプやフィルムを製造します。これらの加工品は建築材料や包装材料として広く使用することが可能です。その他にも、様々な製品のプラスチック部品を加工することもできます。

押出機を使用してゴム材料を押し出し、シールやパッキンなどの製造を行います。長尺のゴムチューブやコンベアベルトなども製造することが可能です。これらの加工品は工業用途や運搬装置で使用されることが多いです。

穀物やシリアルを押出機で加工して形状を整えることで、スナック菓子などを製造します。チョコレートやシュガーペーストの形状を整えるために押出機が使用されることも多いです。これにより、固有の形状を有する特殊な菓子類を製造することができます。

自動車内外装の多くはプラスチック製品で構成されており、これらの製造にはプラスチック押出機が使用されます。ダッシュボードやドアパネル部品などがその一例です。高い精度と効率性を有するため、自動車の性能向上とコスト削減に貢献しています。

押出機では、最初に使用する材料を加熱して溶融状態にします。溶融した材料は加圧され、射出口から金型に押し出されます。金型内で形成された製品は冷却されて固化することで形状が安定し、所定の物理的特性を持つ仕組みです。

構造としては、加熱・混練装置、押出装置、冷却装置などで構成されます。

加熱・混練装置は材料を加熱・溶融させる部分です。電気ヒーターなどで材料を加熱した後に、スクリューフィーダーによって材料を混合しながら前進させます。大量生産の場合は混練槽を有することもあります。

押出装置は混練された材料が射出される部分です。押し出し口は金型と密接に連携して動作し、材料を適切に射出します。加圧装置も付属しており、材料を押し出す圧力を調整する役割を果たします。

製品が金型から押し出された後、迅速に冷却する部分です。一般的には金型の周囲に配置された冷却水ジャケットによって、冷却水を通じて製品を冷却します。製品の冷却時間は品質と性能に影響を与えるため、制御装置によって調整可能な場合が多いです。

押出機には下記のような種類が存在します。

単一のスクリューで材料を押し出します。比較的シンプルな構造で、コストが低く、取り扱いが容易です。小型機から大型機まで様々なラインナップがあります。

2本のスクリューが互いに絡み合うように配置され、より均一に材料を混合して加工します。一軸押出機に比べて優れた混合性能を有します。複合材料や高性能プラスチックの製造に使用されることが多いです。

特殊な構造を有する押出機です。コ・ニーダやプラネタリースクリュー押出機などが該当します。

コ・ニーダはスクリューが回転すると同時に前後へ往復運動する押出機です。したがって、効力な混合能力を有します。ペレットの製造装置として使用されることが多いです。

プラネタリースクリュー押出機は、中心主軸スクリューと外周スクリューでそれぞれ回転することによって均一な混合が可能な押出機です。中心の主軸が回転すると同時に、複数の外周スクリューが公転しながら材料を混合します。安定剤や添加剤などの製造に適しています。

押出機を選ぶ際は、以下の要素などを考慮します。

押出機を選ぶ際に最も重要な要素の一つが使用する材料です。材料の種類によって適切な機種を選ぶ必要があります。プラスチック系の押出機にはオレフィン系やエンジニアリングプラスチックなどに対応した製品があり、適切に選定することが重要です。

押出量は単位時間あたりにどれだけの材料を加工できるかを示す重要な指標です。スクリューの直径が大きいほど、単位時間あたりの材料の供給量が増えます。また、スクリューの長さも押出量に影響します。

スクリューの回転速度も重要です。適切な押出速度を設定することで、生産性を最大化できます。

押出機のフレームサイズは、加工できる最大の製品サイズを決定します。大型の製品を加工する場合は大型の押出機が必要です。加工する製品の需給量に応じて、押出機の出力能力も選ぶ必要があります。

押出機の制御システムは加熱温度や冷却速度などのパラメータを管理し、生産性と製品品質に直結する重要な要素です。最新の制御技術を備えた押出機を選ぶことが重要です。操作しやすいインターフェイスを有することも確認する必要があります。

本記事は押出機を製造・販売するブッス・ジャパン様に監修を頂きました。

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