パイプ・異形押出システム

パイプ・異形押出のプロセス・計測システム

完成寸法に影響する工程を、一つの流れとして捉えます。原料を搬送・計量し、溶融樹脂を安定化・ろ過したうえで、用途に合った技術により、パイプ外径(OD)、異形材の幅・高さ、楕円度、肉厚、同心度を測定します。

原料ハンドリング・配合 メルトポンプ・ろ過 外径・幅・高さ・楕円度 超音波パイプ肉厚測定
ひとつのガイド式選定ツール

ラインのどこから確認しますか?

課題や更新計画に最も近い分野を選んでください。「パイプ・異形押出システム選定ツール」が関連する質問をここに表示し、すべての工程を一つの画面で確認できます。途中で分野を切り替えることも可能です。複数工程にまたがる課題は、別の分野も確認するか、ライン全体の用途相談をご依頼ください。

ページ内の選定ツールは日本語で表示されます。リンク先の一部資料・単独ツールは英語です。

確認する分野を選んでください

選択した分野の質問が、同じ「パイプ・異形押出システム選定ツール」内に表示されます。結果は初期検討の目安であり、最終的な装置選定・サイジングではありません。

つながる工程

装置は別々でも、ばらつきは工程全体でつながっています。

ライン終端で見つかった寸法不良でも、原因はレシピのばらつき、原料供給の中断、スクリーンの目詰まり、溶融圧力の変動、ダイの挙動、冷却、サイジング、引取条件にある場合があります。最初に不安定になった変数から確認してください。

01 · 固体原料

樹脂を準備・供給

指定した原料を対象ラインへ搬送し、必要に応じて調整したうえで、レシピどおりに安定計量します。

原料ハンドリングシステム →
02 · 溶融樹脂の清浄度

不要な固形異物を除去

異物の状態、稼働率、圧力変動への要件に応じて、手動式、連続式、自己洗浄式のろ過方式を選定します。

溶融樹脂ろ過システム →
04 · 製品形状

製品を測定

重要な外形寸法を監視し、材質と測定範囲が適合する場合は超音波肉厚測定を追加します。

LaserLinc測定システム →

一般的な順序であり、すべてのラインに共通する配置ではありません: ポンプとダイを保護するため、ろ過装置はメルトポンプの上流に配置されることが一般的です。ただし、最終配置は樹脂、異物、滞留時間、圧力上限、装置設計によって決まります。ここに示すすべての工程が、すべてのラインに必要なわけではありません。

LaserLinc 製品寸法測定

外径・楕円度・幅・高さと、適用可能なパイプ肉厚を測定

軸数は品質の優劣ではなく、技術要件に基づいて選びます。製品形状、工程判断に必要な寸法、製品の動き、高温時から冷却後までの全寸法範囲を考慮してください。

LaserLinc Axion 1120 1軸分離型レーザマイクロメータ
1軸

1方向の投影寸法

外径、幅、高さのいずれか1寸法だけが必要な場合、または投光部と受光部を分離する構成が限られた設置スペースに適する場合に使用します。

現行の公開仕様では、1軸シリーズの測定範囲は最大231 mmです。実際に使用できる開口寸法と製品位置変動の許容範囲は、用途ごとの確認が必要です。
X・Y寸法を同時測定するLaserLinc Axion 2軸レーザマイクロメータ
2軸

X/Yまたは異形材の幅・高さ

直交する2軸で、2方向の投影寸法を同時に測定します。適用可能な異形材では一般に幅と高さを測定しますが、形状全体の輪郭を再構成するものではありません。

現行の公開仕様では、2軸シリーズの測定範囲は最大114 mmです。ねじれ、たわみ、向きは用途ごとに確認すべき要素です。
丸パイプを3方向から測定するLaserLinc Triton 3軸レーザマイクロメータ
3軸

丸パイプの外径・推定楕円度

3方向を同時測定するため、走行中の丸形・楕円形パイプの平均外径と推定楕円度には、現行LaserLinc固定軸方式の中で最も情報量の多い選択肢です。

現行の公開仕様では、3軸シリーズの測定範囲は最大52.6 mmです。固定された3方向の測定から、全周の真円度マップを作成することはできません。
パイプ肉厚測定用LaserLinc UltraGauge超音波センサーアセンブリ
超音波

肉厚・同心度・算出内径

UltraGaugeは、超音波測定に適した製品の肉厚分布を直接測定します。外形寸法と算出内径を連携して求める場合は、レーザ外径測定を追加します。

現行の公開仕様では、対応アセンブリは外径60 mmまでです。適用可否は、材料の超音波応答、カップリング、位置合わせ、代表サンプルでの評価によって決まります。
Advanced Blending Solutionsの樹脂搬送・配合・経路管理システム
Advanced Blending Solutionsは、原料搬送、レシピ精度、必要に応じた乾燥、処理量測定、工場制御を一体で構成します。
Advanced Blending Solutions

ダイや測定器を疑う前に、原料供給経路を安定化

パイプ・異形材の安定生産は、所定の配合原料が一定速度で押出機へ供給されることから始まります。搬送、配合、乾燥、粉体・再粉砕材の供給、貯蔵、制御は、個別装置ではなく一つのシステムとして確認する必要があります。

  • 連続重量式配合: バージン樹脂、着色材、安定剤、添加剤、粉体、使用可能な再粉砕材を重量で計量します。
  • 実処理量の測定: 重量式計量ホッパーと制御機器で原料消費量を監視し、設計に基づく押出量制御を支援します。
  • 搬送・経路管理: ポンプ、レシーバー、フィルター、供給元・供給先の照合を連携させ、必要な原料を正しいラインへ確実に供給します。
  • 必要な場合のみ乾燥: 吸湿性のあるエンプラや一部の異形材用樹脂について、除湿乾燥の必要性を確認します。すべてのパイプ用樹脂に自動的に必要となるわけではありません。
計量・配合

レシピ・各成分供給量の制御

総処理量だけでは十分ではありません。各成分の供給量、補給時の挙動、フィーダーとの適合性、配合全体が結果に影響します。

連続重量式ブレンダー 英語
押出量を測定

計量ホッパー・押出制御

合計樹脂消費量を測定し、監視、製造記録、または適用可能な押出機速度の閉ループ制御と連携します。

押出量制御システム 英語
原料を搬送

中央搬送・ライン供給

原料経路全体と将来の増設計画を踏まえ、ポンプ、レシーバー、フィルター、搬送距離、垂直揚程、経路、制御をサイジングします。

中央搬送システム 英語

PVCドライブレンド、高充填コンパウンド、特殊粉体: 標準的なペレットハンドリングシステムがそのまま適用できるとは限りません。材料試験、かさ密度、エアレーション、フラッディング、粉じん封じ込め、フィーダー形状、実際の配合について用途確認が必要です。

MAAG 溶融樹脂供給・ろ過

流量・圧力の問題と異物の問題を分けて考える

メルトポンプは溶融樹脂を定量供給し、制御された下流圧力を生成します。スクリーンチェンジャーやフィルターは不要な固形異物を除去します。両方を使用する案件も多いものの、解決する課題は異なります。一括して同じ「溶融樹脂システム」として選定すべきではありません。

熱可塑性樹脂押出用MAAG extrex6メルトポンプ

メルトポンプ:圧力・流量

吐出量の脈動、ダイ圧力の不安定、圧力損失の大きい金型、押出機の負荷軽減、流量制御が課題なら、ここから確認します。GU、EP、SP、MPは運転範囲が異なる機種であり、単純な優劣区分ではありません。

メルトポンプ分野を開く ↑
樹脂ろ過用MAAG連続式スクリーンチェンジャー

ろ過:清浄度・稼働率

ゲル、黒点、差圧上昇、短いスクリーン寿命、頻繁な交換、再粉砕材、異物が課題なら、ここから確認します。実際の樹脂流と、許容できる作業介入の程度に方式を合わせます。

ろ過分野を開く ↑
硬質PVC押出におけるMAAGメルトポンプの適用効果図
特殊用途 · 硬質PVCパイプ・異形材

硬質PVC専用の選択肢:MAAG extrex⁶ EC

MAAG extrex⁶ ECは、硬質PVC特有の流動・温度管理要件に合わせて設計されています。流路最適化設計とシャフト冷却により、滞留と熱負荷を抑えながら、制御された連続移送を支援します。これは専用用途向けの機種であり、一般の熱可塑性樹脂用ポンプをすべて置き換えるものでも、あらゆるPVC配合に自動的に適合するものでもありません。

  • PVC配合、安定剤系、ゲル化状態、運転温度範囲を確認します。
  • 入口・出口圧力、処理量、滞留時間、冷却、下流側の実際の圧力損失を確認します。
  • PVCに対応するスクリーン交換・ろ過方式は別途選定します。MAAGはERFメルトフィルターの適用範囲からPVCを明確に除外しています。
ばらつきが最初に現れる工程から確認

症状から見た最初の確認先

以下は確認先を絞るための目安であり、根本原因を断定するものではありません。可能な限り複数の変数を同時にトレンド化し、特定のメーカーや部品に原因を求める前に相関を確認してください。

見られる症状最初の確認先理由
レシピ違い、供給中断、水分、ブリッジ、再粉砕材のばらつき原料ハンドリング

下流装置を正しく評価するには、まず固体原料系から所定の配合を安定した速度で供給する必要があります。

ゲル、黒点、短いスクリーン寿命、差圧上昇ろ過

異物量、必要なろ過精度、スクリーン負荷、許容停止時間、作業者の関与度が、最初に検討する方式を決めます。

スクリーンと原料供給は安定しているが、ダイ圧力や吐出量が脈動するメルトポンプ

下流側の圧力生成と定量供給が実際のボトルネックであれば、ギヤポンプによってその役割を押出機から分離できる場合があります。

ラインが変動している可能性はあるが、外径・幅・高さ・楕円度・肉厚を連続測定していない測定

適切な外形寸法測定または超音波測定により、何が、どこで変化し、調整に効果があったかを確認します。

冷却、サイジング、引取条件の変更後に寸法が変動するライン全体を確認

原料系、溶融樹脂系、測定器が正常でも、成形工程や下流装置が主な変動要因となる場合があります。

各システムの実際の対応範囲

各工程で実際に変えられるものを把握する

有効な制御計画では、各測定値とアクチュエータを、それぞれが影響できる変数に対応付けます。工程の応答が明確でないまま装置を増やしても、問題は解決しません。

原料ハンドリング

固体原料系を安定化できます

原料の搬送、必要に応じた乾燥、計量、配合、経路切替、記録が可能です。一方で、ダイ不良、不安定なサイジング、冷却の偏り、引取挙動は修正できません。

溶融樹脂システム

溶融樹脂をろ過・定量供給できます

フィルターは対象となる不要な固形異物を除去し、ポンプは流量を定量化して圧力を生成します。どちらも、原料供給の変動、溶融不足、ダイ不良、下流側の制約を自動的に解決するものではありません。

測定

寸法応答を可視化できます

測定器は製品の変化を可視化します。閉ループ制御には、適合するアクチュエータ、確認済みの工程応答、制御限界、インターロック、指令の管理主体が別途必要です。

よくあるご質問

パイプ・異形押出システムの選定

以下は基本構成を検討するための出発点です。最終的な装置選定には、実際の配合、ライン条件、寸法範囲、公差、レイアウト、必要な制御応答の確認が必要です。

異形材に2軸レーザマイクロメータが適するのはどのような場合ですか?
直交する2方向の投影寸法を同時に測定する必要がある場合に2軸を使用します。異形材では一般に幅と高さです。製品の向き、ねじれ、たわみ、位置変動が測定方式に適合する必要があります。2軸測定で形状全体の輪郭を自動的に再構成できるわけではありません。
パイプにはどのような場合に3軸が適していますか?
丸形・楕円形パイプの平均外径と推定楕円度が重要な場合、3軸は現行LaserLinc固定軸方式の中で最も情報量の多い選択肢です。3方向を同時測定しますが、全周形状や真円度の完全なマップではありません。
レーザマイクロメータでパイプ肉厚を測定できますか?
いいえ。レーザマイクロメータが直接測定するのは外側シルエットです。材質と寸法範囲が適合する場合、UltraGaugeは超音波で肉厚分布と同心度を測定します。レーザ外径測定を同期させることで、内径を算出できます。
UltraGaugeはあらゆるパイプ寸法に対応できますか?
いいえ。現行の公開仕様では、UltraGaugeアセンブリは外径60 mmまでですが、寸法範囲に入るだけでは超音波測定の適用を保証できません。材質、肉厚範囲、温度、表面状態、カップリング、位置合わせ、水槽形状、代表サンプルの波形によって最終的な適合性を判断します。
パイプ・異形押出ラインにメルトポンプを追加する理由は何ですか?
適切に選定したギヤポンプは、溶融樹脂を定量供給し、制御された下流圧力を生成できるため、押出機を溶融・混練により集中させられます。圧力生成や流量脈動が実際の制約である場合に有効ですが、原料供給の変動、溶融不足、フィルター過負荷、ダイ不良、下流側の制約を解決するものではありません。
硬質PVC向けMAAG extrex⁶ ECの特長は何ですか?
MAAGのECシリーズは、流路最適化設計やシャフト冷却など、硬質PVC特有の流動・温度管理要件に合わせた仕様です。ただし用途専用機であるため、配合、ゲル化、温度範囲、圧力、吐出量、滞留時間、ろ過、下流装置を確認する必要があります。
すべてのパイプ・異形材用樹脂に除湿乾燥が必要ですか?
いいえ。除湿乾燥は、使用する材料と工程で水分除去が必要な場合に適用します。一般には一部のエンプラや異形材用樹脂が対象です。ポリオレフィン製パイプでは不要な場合もあります。樹脂メーカーの指針と実際の水分リスクを確認してください。
これらのシステムは閉ループ制御できますか?
条件が整えば可能ですが、測定だけでは制御になりません。閉ループ制御には、適合するアクチュエータ、再現性のある工程応答、安全な指令上限、インターロック、通信、調整、ライン指令の明確な管理主体が必要です。Gauge Advisorは、該当メーカーや機械メーカーとこれらのインターフェースを確認します。
用途起点のサポート

図面、工程で見られる症状、改善したい点をお知らせください。

完成した装置仕様書は不要です。Gauge Advisorが、原料ハンドリング、溶融樹脂システム、成形、測定の課題を切り分け、ライン全体を一社にまとめることなく、各分野をAdvanced Blending Solutions、MAAG、LaserLincへ適切に連携します。

  • 製品図面、形状、公称寸法、工程中の全寸法範囲
  • 材料、配合、充填材、再粉砕材、水分・異物に関する懸念
  • 最小・通常・最大押出量とライン速度
  • 圧力トレンド、寸法データ、写真、現在の装置
  • 公差、合否判定方法、レポート、制御目的
  • 設置可能スペース、ユーティリティ、制御、プロジェクト時期

Gauge Advisorの販売・アプリケーションサポート範囲は、メーカー、製品、地域、プロジェクトにより異なります。日本国内の案件については、オンラインで用途を確認し、必要に応じてメーカーまたは正規窓口と連携します。案件の内容と日程に応じて、訪日での打ち合わせ・現場確認も可能です。