押出成形用溶融圧力トランスデューサーは適切に管理されていますか？

押出機に溶融圧力センサーを取り付けてメンテナンスするための8つのヒント

押出機に溶融圧力センサーを適切に設置・保守することで、センサーの寿命を大幅に延ばし、運転上の問題を軽減できます。溶融圧力トランスデューサーは、溶融品質の向上、生産安全性の向上、機械の保護などにより、押出機の性能を最適化する上で重要な役割を果たします。部品の寸法精度、表面仕上げの均一性、材料ロスの最小化といった厳しい製品品質基準を満たすためには、生産工程全体を通して最適な加工圧力を維持することが不可欠です。

しかし、溶融圧力変換器は繊細な機器であり、適切に取り扱わないと容易に損傷する可能性があります。いくつかの簡単な設置およびメンテナンスのヒントに従うことで、センサーの寿命を延ばし、正確で信頼性の高い圧力測定を実現し、全体的なパフォーマンスを向上させることができます。

なぜ溶融圧力を感知するのか？

押出機の溶融圧力計測機器は、1つの圧力点を測定する単一のトランスデューサから、プロセス全体を測定し、データを記録し、警報を発し、是正措置を講じるよう警告を発し、プロセス制御システムに情報を伝える計測機器に接続された一連のトランスデューサまで、多岐にわたります。

金型入口に設置された圧力変換器と圧力制御装置を組み合わせることで、スクラップや材料の無駄を削減し、安定した生産量を維持します。また、スクリーンパックと溶融ポンプにおける圧力測定も、安全性と最適な性能のために重要です。

スクリーンパックの下流に設置された溶融圧力トランスデューサーは、ダイへの流れが制限されている場合にオペレーターに警告を発し、スクリーンパックの上流に設置されたトランスデューサーは、スクリューのスラストベアリングに過度の摩耗を引き起こす可能性のある高圧状態を警告します。溶融ポンプを使用する加工業者にとって、入口圧力と出口圧力の両方を測定することで、ダイへの溶融液の流れが一定に保たれ、ポンプを損傷する可能性のある溶融液の流れの制限を検知することができます。

ヒントその1：正しく取り付けましょう

圧力変換器の損傷は、加工不良の穴に取り付けた場合によく発生します。小さすぎる穴や偏心した穴に無理やり変換器を挿入すると、変換器のダイヤフラムが潰れてしまい、機器が正常に動作しなくなる可能性があります。

取り付け穴を加工するためのツールキットを使用すると、穴のサイズが適切であることを確認できます。適切なシールを形成するには、100～200インチポンド（1/2-20 UNFネジの場合）の取り付けトルクが不可欠ですが、過剰な取り付けトルクは焼き付きの原因となります。焼き付きを防ぐには、取り付け前にトランスデューサのネジ部に高温対応の焼き付き防止剤を塗布してください。500インチポンドを超える取り付けトルクで取り付けられたトランスデューサは、焼き付き防止剤を塗布しても取り外しが困難になります。

ヒントその2：穴のねじサイズを確認する

ねじサイズが不適切な取り付け穴にトランスデューサをねじ込むと、摩耗によって機器のねじ山が損傷します。これにより密閉性が損なわれ、溶融液の漏れが発生し、機器が正常に機能しなくなる可能性があります。ねじ山のかじりを防ぐため、取り付け穴には正しい寸法のものを使用してください。（ねじ山は一般的に業界標準の1/2-20 UNF 2Bです。）取り付け穴が正しく加工され、清掃されていることを確認するために、取り付けウェルゲージプラグを使用してください。

ヒント3：取り付け穴を清潔に保つ

トランスデューサの取り付け穴は、常に清潔に保ち、プラスチックの堆積物がないようにすることが重要です。押出機を洗浄する前に、トランスデューサが損傷しないように、すべてのトランスデューサをバレルから取り外す必要があります。トランスデューサを取り外すと、プラスチックが取り付け穴に流れ込み、固まる可能性があります。このプラスチックの残留物が除去されないままトランスデューサを再挿入すると、センサーの先端が大きく損傷する恐れがあります。

プラスチックの汚れを除去するには、クリーニングツールキットを使用できます。ただし、繰り返しクリーニングを行うと、穴が深くなりすぎてトランスデューサーの先端が損傷する可能性があることに注意してください。そのような場合は、スペーサーを使用してトランスデューサーを高くする必要があります。

いくつかの簡単なルール

• ねじ山は、正しい公差に合わせて機械加工する必要があります。
• 45°の座面には、金属同士の密着シールが必要です。
• 取り付け穴の推奨凹部は、0.010インチ面一です。
• 取り付け前に、ネジ山に高温対応の焼き付き防止剤を塗布してください。
• しっかりと密閉するためには、最低でも100～200インチポンドのトルクをかけることを推奨します。
• 500インチポンドを超えるトルクをかけないでください。

ヒント4：良い場所を選びましょう

トランスデューサは、バレル内、スクリーンチェンジャーの前、溶融ポンプの前後、またはダイ内に配置できます。トランスデューサがバレル内で上流側に寄りすぎている場合、未溶融のペレットがトランスデューサの先端を摩耗させ、損傷する可能性があります。トランスデューサが取り付け穴の奥側に寄りすぎている場合、トランスデューサの先端とスクリューの羽根の間に溶融プラスチックの滞留プールが形成されます。時間が経つにつれて、このプラスチックは炭素に劣化し、正確な圧力信号の伝送を妨げます。一方、トランスデューサがバレル内に深く入り込みすぎると、スクリューの羽根がセンサーの先端を切断してしまう可能性があります。

ヒント5：丁寧に掃除する

押出機バレルをワイヤーブラシまたは専用洗浄剤で清掃する前に、すべてのトランスデューサーを取り外してください。ワイヤーブラシまたは専用洗浄剤を使用すると、トランスデューサーのダイヤフラムが損傷する可能性があります。トランスデューサーはバレルが熱いうちに取り外し、先端を研磨剤の入っていない布で拭いてきれいにしてください。同時に、クリーニングドリルとガイドスリーブを使用してトランスデューサーの穴も清掃してください。

ヒント6：トランスデューサーを乾燥した状態に保つ

標準的なトランスデューサーの電子回路は押出成形工程の過酷な条件に耐えられるように設計されていますが、ほとんどのトランスデューサーは防水仕様ではなく、濡れると動作しません。押出機バレルの水冷ジャケットに漏れがないことを確認してください。漏れがあるとトランスデューサーが損傷する可能性があります。トランスデューサーが水や湿気に避けられないことが分かっている場合は、防水仕様のトランスデューサーを指定してください。

ヒント7：冷間始動を避ける

押出機を動作温度まで加熱せずに製造を開始すると、トランスデューサーと押出機の両方が損傷する可能性があります。プラスチックが固体から溶融状態に変化するには、十分な「浸漬時間」が必要です。また、トランスデューサーを冷たい押出機から取り外すと、材料がトランスデューサーの先端に付着し、ダイヤフラムが破損する可能性があります。トランスデューサーを取り外す前に、バレルが十分に温まり、付着しているプラ​​スチックが柔らかくなっていることを確認してください。

ヒント8：圧力をかけすぎない

トランスデューサは定格最大圧力の50%を超える過圧に耐えられるように設計されていますが、押出成形時の運転圧力範囲に適したモデルを使用することで、リスクを回避できます。目安としては、プロセスにおける定格圧力の2倍の圧力に耐えられるトランスデューサを使用するのが良いでしょう。そうすれば、トランスデューサが故障するには、押出機が非常に高い（そして危険な）圧力レベルで稼働する必要があります。