10/06/2011

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SKZ: Neues Forschungsprojekt - "Modellierung des Aufschmelzverhaltens von Planetwalzenextrudern"

Der Planetwalzenextruder (PWE) wurde vor über 40 Jahren für die PVC-Aufbereitung entwickelt. Er zeichnet sich durch seine gute Mischwirkung bei gleichzeitig präziser Temperaturführung aus. In der Kunststoffverarbeitung hat er sich deshalb besonders in der Aufbereitung von scher- und temperaturempfindlichen Materialien wie etwa PVC oder Wood Plastic Composites etabliert. Darüber hinaus kommt der PWE auch bei Produkten der chemischen, pharmazeutischen und Lebensmittelindustrie zum Einsatz.

Die Entwicklung des PWE zum heutigen technologischen Reifegrad basiert zum großen Teil auf "trial and error" Methoden, erläutert das SKZ den weiteren Hintergrund. Die Forderung, Entwicklungen in möglichst kurzer Zeit vorzunehmen, werde dabei zunehmend zum Problem. Dies gelte aber nicht nur für den PWE, sondern auch für andere Extrudertypen und führe dort dazu, dass Simulationsprogramme zur Abschätzung des Prozesses immer mehr an Bedeutung gewinnen. Die Basis für solche Programme bilden in der Regel physikalisch-mathematische Modelle, die in der wissenschaftlichen und ingenieurtechnischen Literatur für Ein- und Doppelschneckenextruder bereits seit vielen Jahren diskutiert werden. Umso erstaunlicher sei es, dass kaum fundierte Literatur zur Untersuchung und Beschreibung des Prozessverhaltens von Planetwalzenextrudern existiere. Im SKZ wurde deshalb in den letzten Jahren ein grundlegendes Prozessmodell entwickelt, welches aber bisher nur für Schmelzeextruder geeignet sei.

Im März startete zur Weiterentwicklung dieses Modells ein von der DFG gefördertes Projekt in dem das Aufschmelzverhalten des PWE analysiert und modelliert wird. Mit Abschluss des Projektes soll erstmals ein umfassendes physikalisch mathematisches Modell zur Beschreibung des Prozessverhaltens von PWE zur Verfügung stehen. Dies soll z.B. ermöglichen, wichtige Prozessgrößen wie etwa Massetemperatur, Füllgrad oder den Aufschmelzverlauf bereits im Vorfeld von experimentellen Arbeiten abzuschätzen und damit den Versuchsaufwand zu reduzieren.

Kontakt:
Süddeutsches Kunststoff-Zentrum (SKZ)
Dipl.-Ing. Johannes Rudloff
Tel.: +49 (0) 931 4104-528
j.rudloff@skz.de