ゴム押出、その進歩

成形加工技術の進歩

  1. スクリュ式ゴム押出機（一軸）とギヤポンプの押出原理
    スクリュ式ゴム押出機は、ゴムとシリンダライナ壁間の摩擦およびずりせん断を利用し、
    ゴム材料の軟化、昇圧、押出を行なう定圧型ポンプであり、押出圧力が大きくなると、押出量は減少する。
    ギヤポンプは、回転する歯車の、歯と歯の間の空間に充満させたゴム材料を、歯の噛み合いにより押出吐出を行なう、
    押出圧力が変わっても押出量に変化のない定容量型押出ポンプである。
    ギヤポンプはギヤ回転数が一定でも、ギヤポンプ歯車の噛み合いによる体積減少率が一定でないため、
    ゴムの流れに歯数に比例した脈動が発生する。
    一方、スクリュ式ゴム押出機の場合、このような機械的脈動の発生要素は持たないが、
    ゴムとライナ、スクリュ壁面間の数の変動（温度、ゴム材料物性、運転条件等に影響を受けての）による押出変動が発生しやすい。
  2. 一軸ゴム押出機の特徴
    1. ゴム押出機（一軸）は、カレンダロールとともに、もっとも多くのゴム連続成形分野に使用されている。ゴム押出は、ゴム材料とシリンダ壁間の摩擦による推進圧力と、出口ダイ部のせん断抵抗圧力の影響を受けるため、以下の特徴を有する。
      1. 押出圧力が大きくなると、比押出量（押出量/スクリュ回転数：kg/hr/rpm）が減少、またせん断発熱の増大により、押出ゴム温度が上昇する。
      2. スクリュ回転数が大きくなると、せん断発熱が増大し押出温度が上昇する。ゴム押出機の押出能力は多くの場合、ゴム押出温度により制限される。
      3. ゴム粘度が大きくなると、出口ダイ部の抵抗圧力が増大し、比押出量が減少する。
    2. ゴム押出機の押出ゴムの空気巻き込み
      1. 適正に設計されたゴム押出機（一軸）スクリュは、フィード部に脱気作用を持つので、押出されたゴムは空気巻き込みが少ない。
      2. とくに脱気の必要な場合は、ベント機構付スクリュが組み込まれる。
    3. 自己ゴム噛み込み能力（セルフフィード）
      近年の一軸ゴム押出機は、フィードロール付となっており、自己ゴム噛み込み能力（セルフフィード能力）がある。
    4. 高圧ゴム流路のシール部に運動部のない密閉構造
      スクリュ出口から押出ダイ間の高圧ゴム流路シール部は運動部がなく、密閉構造であり、構造が簡単である。また外部へのゴム洩れもない。
    5. 混練り効果
      スクリュそのものがある程度の混練り作用をもつが、高混練り機構の組み込まれたスクリュの組み込が可能である。
    6. 滞留時間
      スクリュの長さのＬ/Ｄ表現が示すように、昇圧能力、押出量はスクリ長に比例するため、高能力の押出機スクリュ長はより長くなり、スクリュ部分での滞留時間も長くなる。
    7. セルフクリーニング性
      押出機スクリュは弱いながらもセルフクリーニング機能をもつので、材料替時、毎回スクリュを抜いて清掃する必要は少ない。
    8. 転開始時の立ち上り時間
      スクリュ、シリンダ、ヘッドの温度安定時間が必要で、3〜10分かかる。

こうやって、進化を見てみると押出成形頑張ってます！って言うのがバッチリ伝わって来ますね。