シミュレーションで進化し続けるスクリュー
Q.練り性向上、サージング解消。押出機の最適化は、全ての安定成形の基礎です。
新スクリューの開発についてご紹介します。
単軸押出機で混練性を上げる試みは様々にあります。例えば複雑な形状のミキサー部を設けて、高度のせん断をかけるモデルなどが、押出機メーカーのノウハウとともに用意されています。このミキサーの混練性も流動解析によって、常に改良が続けられている最先端トピックです。
フルート型ミキサーで間に貫通溝をもつ構造と持たない構造の混練性を比較した研究、より良い混練性をもつミキサーとの比較研究などSPE ANTECに上梓されているものだけでも非常に多彩です。
■使用モジュール：押出機モジュール
■目的：ヒーター温度や回転数、スクリュー形状の最適化。
■コスト：全ての成形トラブル根絶のスタートは押出機から。
アプローチ
「いずれもミキサー部での粒子の滞留時間が長いもの、伸長流動を取り込んだものの混練性が高い。」
その試みの中にXALOY社がFusion ScrewTMとして米国特許を取得したバリアスクリューのフライトの深さをオシレーションさせる波型フライトのスクリューがあります。
このスクリューのユニークな点はバリアフライトを混練に使用している点です。そのバリアフライトで仕切られた両側フライトの深さを波のように位相をずらして上下させて混練部としています。
伸長流動を混練にうまく取り込めているために混練性が非常に高いようです。
＜単軸スクリューの混練性改善＞
＜波型スクリュー例＞
流動解析は初期のコンピュータ上に成形を再現するところから、実成形との相関検証を通じて著しく進化してきました。押出機の新スクリューではないが、流動解析をうまく利用して革新的な新技術が日本から発信できることを求めて止みません。