日常的なプラスチックストローから、建設に使用される耐久性の高いパイプまで、プラスチック製品の多様な形状と用途はすべて、プラスチック押出成形技術という共通の起源を共有しています。この長年の製造プロセスは、セクター全体で産業開発を促進し続け、カスタマイズと大量生産の両方の能力を提供しています。
プラスチック押出成形は、プラスチックペレットをさまざまな形状の連続的なプロファイルに変換する製造プロセスです。原料は押出機で溶融され、その後、溶融したプラスチックをチューブ、ロッド、またはその他のプロファイルに成形してから冷却するダイスを通過させます。コスト効率と適応性に優れているため、この技術はさまざまな業界で広く応用されています。
市場調査によると、プラスチック押出成形業界には大きな成長の可能性があります。 Allied Market Researchの報告によると、世界のプラスチック押出機市場は2019年に60億ドルを超え、2027年までに約80億ドルに達すると予測されており、年平均成長率(CAGR)は4.5%です。この拡大は、都市化の加速、経済発展、食品・飲料、電子機器、家具業界からの需要の増加によって促進されています。
押出成形技術の起源は18世紀に遡ります。 1790年代、ジョセフ・ブラマーは、世界初の押出機と考えられている、シームレスな鉛パイプを製造するための最初の手動ピストン押出機を発明しました。 1818年には、ジョン・スミートンがツインスクリュー押出機を特許取得し、2つの回転スクリューを使用して材料押出の圧力を発生させ、技術が進歩しました。
1845年には、リチャード・ブルマンがヘンリー・ビューリーによる改良された押出機設計を特許取得し、銅線をガッタパーチャゴムでコーティングできるようになりました。これらの絶縁ワイヤーは、1850年代の海底電信ケーブルで重要な役割を果たし、大洋間の通信を可能にしました。
現代のプラスチック押出成形技術は、数百メートルの配管から数千本のストローまで、さまざまな製品の大量生産を可能にします。操作の簡便さに加えて、このプロセスはプラスチック分子をより密に整列させることで材料特性を向上させ、製品の耐久性を向上させます。
標準的な押出機は、材料投入用のホッパー、押出機構を収容するバレル、スクリュー駆動システム、およびモーターのいくつかの主要コンポーネントで構成されています。このプロセスは通常、迅速な充填と溶融特性のために選択された、小型で堅牢なプラスチック樹脂ペレットから始まります。一般的な材料には、高衝撃ポリスチレン(HIPS)、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン、ポリプロピレン、アクリロニトリルブタジエンスチレン(ABS)などがあります。
ダイスは最も重要な要素であり、最終製品の形状を決定すると同時に、溶融したプラスチックが機械を均一に流れるようにします。
プラスチック押出成形市場には、シングルスクリュー、ツインスクリュー、およびラム押出機の3つの主要な機械タイプがあり、最後のものはスクリューではなくピストン機構を採用しています。
シングルスクリュー押出機は、その信頼性、シンプルさ、および低コストのために人気を維持しています。ただし、ツインスクリューモデルは材料混合用途に優れており、より均質なブレンドを提供します。
米国には、プラスチック押出成形技術の最前線に立つ多くの革新的な企業があります。
技術の進歩は、プラスチック押出成形を再構築し続けています。マルチレイヤー共押出成形は、単一のプロファイルでさまざまな特性を持つ複合材料を製造するようになり、インテリジェント制御システムは生産効率と製品品質を向上させています。
材料オプションとプロセス革新の拡大により、プラスチック押出成形は、産業用途全体で大きな成長を遂げ、製造インフラストラクチャにおいて重要な役割を維持する態勢を整えています。