수치해석을 통한 이축 스크류 압출기의 구조 분석

국문 초록 (Abstract)

본 연구에서는 수치해석을 통한 카본블랙 마스터배치 생산용 이축 스크류 압출기의 구조분석이 진행되었다. 마스터배치는 플라스틱 생산품에 색상 및 기능을 부여할 수 있는 첨가제로써 비산방지와 분산성을 증가시키는 장점이 있다. 대표적으로 카본블랙, 실리카 등이 사용되며 카본블랙은 표면적이 큰 미분체로 응집현상이 발생되어 쉽게 분산되지 않기 때문에 압출기내 혼합이 어려워 생산성의 감소를 야기한다. 본 연구에서는 1차원 수치해석 프로그램을 이용하여 스크류 배열, 스크류 회전수, 배럴 온도, 다이형상 및 온도, 공급량 등의 조절을 통해 압출기 내 유동 특성 분석이 이루어졌다. 분석 결과 카본블랙 함량 증가에 따라 스크류 내부 온도 및 점도, 압출기 내부 소모에너지가 증가되며 평균 체류시간은 감소하는 결과를 도출하였다.