압출기 제작하기


압출기란 무엇인가요?


분쇄된 플라스틱을 압출기에 넣게되면 긴 통 안에 장착된 스크루에 의해 계속해서 가열되고 압축되는데, 이 과정을 압출이라고 한답니다. 압출이 끝난 플라스틱은 견고한 실의 형태를 하고 있어요. 압출기는 계속해서 작동시킬 수 있기 때문에 충분한 플라스틱이 준비되어 있고 별 문제가 없다면 하루 종일 플라스틱 재활용이 가능한 기계랍니다.

🍯  꿀팁
조금 더 효율적이고 다양한 작업을 하고싶다면 압출기와 그 안에 내장되어있는 스크루를 업그레이드시켜 사용하는 것을 추천해요!

압출기를 사용하면 플라스틱을 필라멘트의 형태나 과립형으로 만들 수 있으며, 몰드를 감싸올리는 방식(코일링)으로도 형태를 만들 수 있어요. 과정이 꽤나 직관적이고 이해하는데 그다지 복잡하지 않기 때문에 교육용 도구로 활용하기에도 좋을 거에요. 압출 과정에서 플라스틱은 균일하게 색깔이 섞여요.

📓 기계에 대한 정보

📓 종류
압출기
💎 버전
2.0
⚖️ 무게
35 kg
📦 치수
500 X 1020 X 1120 mm
⚙️ 스크류 크기
26 X 600 mm 목재 송곳
⏱ 최대 가동 시간
4시간/일
🔌 전압
380 V
⚡️ AMP
5.8 A
♻️ 주입 가능 조각 크기
중, 소
- 정격 전력최소 1.5kW 
- 공칭 토크최소 300 Nm
- 출력 속도±70 r/min

🌐 3D 모델

🛠 필요한 기기 부품과 기술

압출기 제작
필요한 부품
필요한 기술
- 드릴 프레스
- 용접 기계 (무엇이든 가능)
- 각도 그라인더
- 용접 (중급)
- 조립 (중급)
- 전자 (중급)

⚡️ 전기 회로 상자


압출기의 전기 구성 요소에 대한 설명입니다. 자세한 정보와 도식은 다운로드 키트에서 찾아볼 수 있어요.


  • PID 컨트롤러 : 압출기 두뇌와도 같은 부분으로, 원하는 온도를 설정합니다. PV(변수점)가 SV(설정값)와 일치할 때까지 가열기에 전력을 공급해요. 이를 위해 열전대와 SSR의 판독값을 사용합니다.
  • SSR : ‘the Solid State Ready’의 약자인 SSR은 전자식 스위치에요. PID에서 수신되는 신호에 따라 열리고 닫혀요.
  • 열전대 : 온도계의 일종이라고 생각하면 됩니다.
  • 밴드 히터 : 파이프 감싸는 발열체입니다.
  • 전원 스위치 : 기계식 스위치입니다.
  • LED 표시등 : 전원이 켜지면 빛이 납니다. (주로 전원 스위치 옆에 있음)
  • 전원 케이블 : 일반 가정용 전원 케이블
🍯  꿀팁
전기와 관련된 포럼은 여기(영문)서 확인해주세요.

🛠 제작 시 팁과 요령


  • 모터와 커플링(축이음)의 정렬이 중요합니다. 잘못된 정렬을 하면 시간이 지나면서 마모되거나 파손될 수 있어요. 이를 방지하기 위해 플레이트에 구멍을 뚫어 모터에 부착하는 것이 좋아요. 정렬 단계가 끝나면 플레이트를 올바른 프레임 위치에 용접하세요. 
  • 시간이 흐르면서 볼트가 느슨해질 수 있어요. 이를 방지하기 위해 고정 나사와 함께 사용하길 권해요. 
  • 기어 장치를 결정할 때에는 압출기 안의 스크루가 변속기에 가로 압력(물체의 내부 측면에 가해지는 압력)을 가하게 된다는 것을 명심하세요. 정원을 가꾸는 데에 사용되는 멀쳐(mulcher)의 모터처럼 뒷판이 없는 선형 장치는 사용하지 마세요. 
  • 테이퍼형 베어링과 같이 방향 부하를 견딜 수 있는 베어링을 사용하세요. 
  • 압출기와 VFD(진공 형광 표시광)은 환상의 궁합을 자랑해요.

♻️ 입력 및 출력


유형 : HDPE, LDPE, PP, PS
조각 크기 : 5mm 이하의 사이즈로

출력 : 노즐 사이즈가 중요함, ±5kg/h

⚙️ 기계 사용 및 관리 방법


전자 회로 상자 안에 있는 제어기로 온도를 설정할 수 있어요. 발열체는 두 개로 연결되어 있는데 노즐과 통, 전자 회로 상자에 있는 컨트롤러로 온도를 설정할 수 있습니다. 가열 장치는 두 그룹으로 나뉩니다 - 첫 번째 3가지 요소(배럴)는 노즐 근처의 마지막 것보다 그 온도가 살짝 낮아야합니다. 이것은 플라스틱이 나오기 적에 마지막으로 열을 올려 받을 수 있도록 해줍니다. 아래에서 볼 수 있는 다이어그램은 우리 실험에 기반을 둔 가장 적합한 설정을 나타냅니다. (팁 : 무엇이 여러분과 가장 적합할지 직접 확인할 수 있습니다.) 아래의 최적 온도는 70rmp에서 회전하는 온도를 이용해 나타납니다. 만약 모터가 더 빠르게 돌아간다면 플라스틱이 통을 따라 더 빨리 흐르고, 녹을 시간이 부족하기 때문에 더 높은 온도를 요구합니다. 모터가 느릴 때는 그 반대입니다.

🍯  꿀팁
완성품과 몰드를 세워 놓을 수 있는 스탠드를 만들어 보세요. 작업하기 훨씬 편하고 안정적이에요.
압출기 사용하기


  1. 원하는 온도에 이를 때까지 가열합니다.
  2. 20분정도 기다려주세요.
  3. 깔때기에 작업하고자 하는 플라스틱을 넣어주세요
  4. 모터를 킵니다.
  5. 이전에 사용했던 플라스틱 청소를 위해 기계 작동 직후 약 2분간은 이물질이 나올 수 있어요.
  6. 이제 작업을 시작하면 됩니다!

🔓 문제 해결 하기


  • K 타입을 J타입으로 바꾸기 위한 PID 설정하기 (Vincent에게 질문하세요!) 
  • 기계가 막혔나요? 모터에 달린 막대를 반대로 감아주세요. 
  • 압출기를 사용하는 동안 가장 빈번하게 발생하는 문제는 출력이 일정하지 않다는 거에요. 이러한 일이 발생하는 몇 가지 이유는 다음과 같아요. 
  1. 플라스틱에 묻은 이물질이 노즐을 막을 수 있어요. 
  2. 제대로 분류하지 못했거나 이전에 사용했던 플라스틱이 압출기의 통 안에 남아 플라스틱이 섞이는 경우가 발생해요. 플라스틱이 노즐을 통해 흐르는 동안 다른 종류의 플라스틱이 녹아버렸기 때문이에요. 
  3. 기계를 충분히 가열하지 않은 상태라면, 통 안의 플라스틱이 제대로 녹지 않을 수 있어요. 
  4. 기계에 넣기 전, 준비된 플라스틱의 상태를 제대로 체크하거나 기계의 온도를 높이는 방법을 통해 위의 문제들을 해결할 수 있어요. 작업을 제대로 하고싶다면 새로운 것을 만들기 전에 기계 안의 통을 완전히 깨끗하게 비워주세요.

🌦 장점&단점

장점단점
연속 출력
기계의 제작이 어려움
비교적 저렴함
기계의 지속성이 떨어짐
부피가 큰 제품을 만들 수 있음출력이 낮음
사용자 친화적

🌎 압출기 예시들

🙌 유용한 링크



도움이 필요하거나, 질문이 있거나, 혹은 외롭고 추운 작업실에서 대화할 누군가를 찾는 중이라면 디스코드의 #build 채널을 방문하세요! 이 곳에서 열정적으로 기계에 대해 이야기해봅시다!

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