スパイラル方式

スパイラル方式(Spiral Mandrel Die Method/スパイラルマンドレル方式)とは、主にブローフィルム・パイプ・チューブなどの中空押出成形で使われるダイ構造で、樹脂を螺旋(スパイラル)状の流路で均一に分配して成形する方式です。

前に出てきたスパイダー方式の改良型・高性能版と考えるとイメージしやすいです。

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1. なぜ必要なの?

スパイダー方式では、

支持脚で樹脂が分流 → 再合流

するため、どうしても

  • ウェルドライン
  • スパイダーマーク
  • 肉厚ムラ

が出やすいという弱点があります。

そこで考えられたのが、樹脂を最初から均一に周方向へ分配する方法です。

それがスパイラル方式です。

2. どんな構造?

内部に螺旋状(らせん状)の溝があります。

押出機から来た溶融樹脂は、

  1. 中央から入る
  2. 螺旋溝へ分配される
  3. 円周方向へ均一に広がる
  4. 重なりながら流れる
  5. 均一な円筒状で押し出される

という流れです。

つまり、

「何本もの細い樹脂流をぐるっと均一に巻きながら混ぜる」

イメージです。

3. 特徴(メリット)

① 肉厚が均一

最大のメリットです。

樹脂が周方向へ均等に流れるため、

  • 偏肉が少ない
  • 真円度が高い
  • 厚み安定

になります。

② ウェルドラインが目立ちにくい

スパイダー脚による「分流→再合流」がないため、

  • スパイダーマーク減少
  • 外観品質向上
  • 強度向上

が期待できます。

③ 高品質フィルム向き

特に:

  • インフレーションフィルム
  • 多層フィルム
  • 高精度チューブ

で強みがあります。

4. デメリット

構造が複雑

内部加工が難しいため、

  • 製作費高い
  • メンテが難しい
  • 洗浄時間が長い

という弱点があります。

滞留しやすい

螺旋流路に樹脂が残りやすく、

  • ヤケ
  • 黒点
  • 材料替え時間増加

が起きることがあります。

5. スパイダー方式との比較

項目 スパイダー方式 スパイラル方式
構造 簡単 複雑
コスト 安い 高い
清掃性 良い やや悪い
ウェルドライン 出やすい 少ない
肉厚均一性 普通 良い
外観品質 普通 高品質

6. 主な用途

よく使われるのは:

  • ブローフィルム
  • 食品包装フィルム
  • 高精度チューブ
  • 医療用チューブ
  • ガス管・精密パイプ

です。

外観や寸法精度が重要な製品で多く採用されます。

7. 現場での注意点

ヤケ(樹脂劣化)

→ 滞留部発生

色替えに時間

→ 流路が複雑

温度管理重要

→ 温度差で偏肉発生

洗浄性

→ パージ条件が重要

ひとことで言うと:
スパイラル方式は「樹脂を螺旋状に均一分配して、中空押出品を高品質に作る方式」で、スパイダー方式より品質重視の構造です。特に偏肉やスパイダーマークを減らしたいときに強みがあります。

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