Die Steigerung der Wirtschaftlichkeit von Extrusionsanlagen in der Kunststoffverarbeitung ist seit vielen Jahren ein prägnantes Thema in der Forschung. In dieser Dissertation werden die Möglichkeiten einer Verarbeitung von amorpher Thermoplaste mit hohen Drehzahlen zur Steigerung des Durchsatzes analysiert. Die Auswertungen der Versuchsreihen einer Technikumsanlage zeigen wichtige Einflussparameter sowie Handlungsempfehlungen für die Extrusion dieser Polymertypen auf. Neben Anpassung an der Schneckengeometrie, den Zylinderbeschaffenheiten sowie der externen thermischen Regelung des Extruders wurde das Fließverhalten des Polymers genauer analysiert. Hierbei ist für diese Art der Verarbeitung besonders das strukturviskose Verhalten von Polymerschmelze interessant, welches durch Materialmischungen auf die Anforderungen der High-Speed-Extrusion abgestimmt werden kann. Durch diese Methodik ist es möglich, ein nicht für hohe Drehzahlen geeignetes Polycarbonat auf einem Schnellläufer mit entsprechend großen Durchsätzen zu extrudieren. Neben den experimentellen Untersuchungen wurden Modellierungen für die Leistungsberechnung eines Extruders, die Spannungsanalyse der Extruderschnecke sowie die Skalierung von Entgasungszonen auf verschiedenen Anlagengrößen entwickelt. Diese Modelle können allgemein bei der Auslegung von Einschneckenextrudern eingesetzt werden. Des Weiteren wird eine Studie zum Festigkeitsverhalten von Schneckenstählen bei Raumtemperatur bzw. bei Betriebstemperatur auf einer Prüfanlage für Tordierung vorgestellt.
Aktualisiert: 2020-07-01
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