Einschneckenextruder

Extrusion Die Auslegung von Einschneckenplastifizierextrudern basiert auch heute noch zu großen Teilen auf dem Erfahrungswissen des Konstrukteurs. Zur Unterstützung werden immer mehr Simulationswerkzeuge eingesetzt, um kostspielige Iterationsschleifen bei der Schneckenauslegung zu vermeiden. Allen Berechnungsmethoden ist jedoch gemein, dass sie die Verhältnisse im Extruder unter der Annahme großer Vereinfachungen beschreiben. Insbesondere reduzieren nahezu alle in der Praxis eingesetzten Methoden das Berechnungsproblem auf zwei Dimensionen, welches eine erhebliche Vereinfachung der Realität darstellt. Deshalb werden am IKV in einem aktuellen Forschungsprojekt dreidimensionale Modelle zur numerischen Simulation des Aufschmelzverhaltens innerhalb eines Einschneckenextruders mittels Strömungssimulationen entwickelt.

Die Simulationsergebnisse liefern eine dreidimensionale Visualisierung des Aufschmelzverhaltens sowie lokale Informationen über Druck, Geschwindigkeit und Temperatur im gesamten Schneckenkanal. Die Lage und Form des Feststoffbettes im Schneckenkanal kann dreidimensional betrachtet werden. Zusätzlich kann der Einfluss der Umströmung des Feststoffbettes und der Rückströmung über die Schneckenstege sowie das Phänomen der Ausbildung eines Schmelzewirbels in der Nähe der aktiven Flanke beobachtet und analysiert werden. Durch eine gezielte Variation der Schneckengeometrie oder von Betriebsparametern kann der Einfluss auf das Aufschmelzverhalten untersucht werden.

So lässt sich beispielsweise durch eine Variation der thermischen Randbedingungen am Zylinder der optimale Heiz- bzw. Kühlbedarf bestimmen. Durch eine Variation des Schneckenspiels kann der Einfluss von Verschleißerscheinungen auf die Extruderleistung analysiert werden. Auch komplexe Schneckengeometrien wie Barriereschnecken lassen sich optimieren. Hierbei kann der Feststoff- und Schmelzekanal optimal auf die Schmelzerate des Polymers ausgelegt werden. Mithilfe dieser virtuellen Auslegung kann im Vorfeld simulativ die optimale Schneckengeometrie ermittelt werden.


Kontakt

Sebastian Grammel,
grammel@ikv.rwth-aachen.de

Sie möchten gerne weiterlesen?

Registrieren Sie sich jetzt kostenlos:

Bleiben Sie stets zu allen wichtigen Themen und Trends informiert.
Das Passwort muss mindestens acht Zeichen lang sein.
*

Ich habe die AGB, die Hinweise zum Widerrufsrecht und zum Datenschutz gelesen und akzeptiere diese.

Mit der Registrierung akzeptiere ich die Nutzungsbedingungen der Portale im Industrie-Medien-Netzwerks. Die Datenschutzerklärung habe ich zur Kenntnis genommen.

Sie sind bereits registriert?

Unternehmen

Institut für Kunststoffverarbeitung (IKV)an der RWTH Aachen

Seffenter Weg 201
52074 Aachen
Germany