타정 공정

 

타정 공정

타정이란 과립 또는 혼합물을 두개의 상/하 펀치로 위아래 압력을 가하여 압축성형하는 공정이다.
타정기에 의해서 공정이 이뤄지는데 과립, 혼합공정과 다르게 타정기는 대부분 로터리 타정기를 사용한다.
 

타정기

원반이 반시계방향으로 돌아가는 로터리 타정기를 단면화시킨 그림인데 매우 보기 좋다.

로터리 타정기의 단면화 모식도, wikipedia

 
타정기는 디스크라고 부르는 원반 끝에 일정한 간격으로 구멍이 나있고, 이 구멍에서 상펀치, 하펀치가 상하 운동을 하면서 과립을 압축한다.
이때 압축하는 힘을 제공하는 것이 롤이다. 그림에는 작은롤과 큰롤 2개가 표시되어 있는데, 최근에는 대부분 같은 크기의 큰 롤 2개를 사용한다.
 

타정기 부위별

타정기 공정 순서에 따라 나열해보면, 
 
1)  feeder

• 이 feeder는 타정기가 가동되는 동안은 비면안된다. 따라서 과립 이송장치를 설치하거나, 타정기 위에 과립이 차있는 드럼이나 빈을 올려 중력에 의해 feeder에 과립을 끊임없이 공급하도록 한다.
• feeder는 open feeder와 mechanical feeder 두 가지 방식이 있다. open feeder는 타정기가 돌아가면서 중력에 의해 과립이 다이에 충전되고 feeder 뒤에 설치된 scraper에 의해 다이 위의 과립은 깎여서 정량의 과립이 충전되도록 한다. mechanical feeder는 주로 유동성이 안 좋은 과립에 사용하는데 2~3개의 임펠러가 feeder 내에서 회전하면서 강제로 die에 과립을 충전한다. mechanical feeder를 사용하는 경우에는 mechanical feeder 임펠러의 rpm이  적정하도록 조정한다. 너무 과하면 과립이 깨져서 미분이 많이 발생하고, 너무 낮으면 중량미달이 나타난다.

2) Fill cam

• Fill cam은 하펀치가 상하로 움직이도록 하는 레일 중 하강하는 깊이에 따라 규격을 나눠 놓은 부분레일이다. 즉, 충전하는 중량이 크다면 하펀치가 아래로 깊이 내려가야 하기 때문에 깊은 굴곡은 갖는 fill cam을 사용하고, 충전 중량이 작다면 굴곡이 작은 fill cam을 사용한다. 주로 타정기 1개에 3개 정도의 fill cam이 있다.

3) Weght control unit

• 이 유닛에서는 목표 중량보다 높다면 유닛을 위로 올려 다이에 충전된 과립이 위로 밀려나와 scraper에 의해 깎여나가도록하고, 반대로 목표 중량보다 낮다면 유닛을 낮춰 다이에 보다 많은 과립이 충전되도록하여 일정한 중량을 die에 충전되도록 한다.
• 실제로 무게를 측정하는 것은 아니고, 타정압을 측정하여 압력이 작으면 과립이 적게 충전된 것으로 간주하고, 압력이 높아지면 과립이 과 충전된 것으로 간주한다.

4) Roll

• 위 아래 세트로 2쌍이 있으며, 처음껀 예압롤, 뒤에껀 본압롤이라고 부른다.
• 레일을 타고 이동하던 상/하 펀치가 이 롤을 만나 압력을 받아서 상하펀치가 다이로 모이면서 과립을 압축성형한다. 따라서 압력을 더 주고 싶을 때는 이 롤 간격을 좁게하여 상하펀치가 더 가까워지게되고, 과립에 가해는 압력이 커진다.
• 예압롤은 강한 압력을 주는 것 보다는 살짝 과립을 압축해서 과립내에 공기를 빼주는 것이 주된 목적이다. 이 예압이 제대로 이뤄지지 않으면 캡핑현상(정제내 공기층에 의해 정제가 수평으로 갈라지는것)이 나타나기 쉽다. 
• 타정 트러블은 대부분 압축시간이 짧아서 나타난다. 스티킹, 캡핑, 저경도 등이 나타난다면 타정기 rpm만 낮춰보면 많은 경우 문제가 해결되는 것을 볼 수 있다. 하지만 생산성이 떨어지기 때문에 현장에서는 목에 칼이 들어와도 rpm을 낮출 수는 없다. 이를 해결하기 위해 롤이 점점 커지고, dwell bar라는 것이 생겼다. 롤이 커지면 커진만큼 펀치와 롤이 접촉하는 시간이 길어져 압축시간이 길어지는 효과를 가져온다. 또한 예압롤과 본압롤 사이에 위치한 dwell bar 또한 펀치에 압을 주는 시간을 길게 만들어 준다.