Modell

Vorhersage des Fließverhaltens hochgefüllter Kunststoffe

01.12.2020 - Bei Zusatzstoffen verschiedenster Geometrie, Zusatzmenge und Art zeigt sich immer wieder das gleiche Phänomen der Fließhemmung bei kleinen Schergeschwindigkeiten. Es scheint, dass sich ab einem Schwellenwert der Füllstoffkonzentration im langsamen Fließzustand eine Struktur der Zusatzstoffpartikel, ein sogenanntes Partikelnetzwerk, einstellt.

Lichtmikroskopische Aufnahme eines hochgefüllten Kunststoffs mit Kupferpartikeln (Bildquelle: IKT)

Dies stellt für die Kunststoffverarbeitungstechnik insbesondere bei der Auslegung von Prozessen und Werkzeugen ein Problem dar, da durch die Veränderung des Fließzustands aufgrund der Zusatzstoffpartikel das Strömungsfeld in der Maschine stark verändert wird. Damit Verarbeitungsprozesse und Werkzeuge effizienter gestaltet werden können, wird ein allgemeingültiges Modell zur Vorhersage des Fließverhaltens für hochgefüllte Kunststoffe in Scher- und Dehnströmungen benötigt. Zur zielgerichteten Entwicklung des Modells wird jetzt an der Universität Stuttgart Institut für Kunststofftechnik das Fließverhalten von hochgefüllten Kunststoffschmelzen grundlegend in Scherung und Dehnung experimentell untersucht. Das Projekt wird von der Deutschen Forschungsgemeinschaft gefördert.