The flashcards below were created by user
Thorsten662
on FreezingBlue Flashcards.
-
Welche Arten von Fertigungsverfahren für Kunststoffe gibt es? Wozu gehört das Extrudieren?
- kontinuierlich: Extrusion
- diskontinuierlich: Spritzgießen
-
Beschreiben Sie das Verfahren der Extrusion?
- Beim Extrudieren wird eine plastisch verformbare Masse aus einer Düse (Extrusionswerkzeug) gepresst, welche dem Extrudat die für die spätere Anwendung gewünschte Querschnittsform gibt.
- Das Extrudat wird durch Abkühlen, Aushärten in Wärme, Trocknen, chemische Umwandlungen in Flüssigkeitsbädern u.a. in den festen Zustand überführt.
- Thermoplaste, Elastomere, Duroplaste, hochviskose Lösungen, reaktionsfähige Mischungen u.a. sind verarbeitbar.
- Extrudieren ist das wichtigste Verfahren zur Halbzeugherstellung (Rohre, Platten, Profile, Folien, u.ä.) aus thermoplastischen Kunststoffen und von überragender Bedeutung für die kontinuierliche Aufbereitung von Kunststoffmassen.
-
Nennen Sie einige Meilensteine in der historischen Entwicklung der Extrusion.
- 19. Jahrhundert: Herstellung von Kabelummantelungen aus Naturkautschuk, Entwicklung von Schneckenpressen (heute: Schneckenextruder) zur Herstellung von Schläuchen und Profilen aus Kautschukmischungen (Schneckenlängen: 3d < l < 5d, Werkstoff: vorplastifizierte Mischung)
- 1935 - 1950: Entwicklung von Schneckenpressen, in denen die als Feststoff zugeführte Formmasse durch Scherung im Schneckenkanal und durch Wärmezufuhr von außen plastifiziert wurde. (überwiegende Verarbeitung von Duroplasten zu Rohren und Profilen)
- 1950 - 1965: Signifikante Durchsatzsteigerungen durch höhere Drehzahlen und größere Schneckenlängen (20-25d), Standardschnecken für verschiedene Thermoplaste, Entwicklung von Doppelschneckenknetern im Baukastensystem, Erste Ansätze zur Analyse der Verfahrensschritte
- 1965 - 1980: Systematische Analyse von Extrudern mit konsequenter Trennung der Funktionszonen, Weiter Durchsatzsteigerungen durch Einführung der förderwirksamen Einzugszone, Entwicklung von Scher- und Mischteilen zur Verbesserung der Schmelzehomogenität
- 1980 - heute: Schneckenoptimierung in Bezug auf Druck, Durchsatz und Homogenität
-
Klassifizieren und beschreiben Sie die unterschiedlichen Extruder aus verfahrenstechnischer Sicht.
- Plastifizierextruder: (am einfachsten und weitesten verbreitet)
- feste Formmassen werden in den Schmelzezustand überführt
- Wärmeenergie durch mechanische Arbeit
- Schmelzeextruder: (häufig in der chem. Industrie, da Schmelze durch Polymerisation bereits vorhanden)
- Material wird als Schmelze zugeführt
- Entgasungsextruder:
- flüchtige Bestandteile (Abbauprodukte etc.) werden über Entgasungsdome aus dem Extrudierzylinder entfernt (FOGGING - niedermolekulare Bestandteile schwitzen aus)
- Begasungsextruder: (z.B. Schaumstoffherstellung)
- physikalische Treibmittel werden der Schmelze über eine Dosiereinheit unter Druck zugegeben
- Compoundierextruder:
- Extruder mit speziellen Scher-, Knet- und Mischelementen für die kontinuierliche Aufbereitung (z.B. Füllen, Verstärken, Blenden) von Kunststoffen
- Reaktorextruder:
- chemische Reaktion (z.B. zur Modifikation des Polymers) wird im Extruder durchgeführt (reaktive Extrusion)
- sehr große Schneckenlängen! (l=ca.56d)
-
Klassifizieren Sie die unterschiedlichen Extruder aus konstruktiver Sicht.
- Einschneckenextruder (ESE): z.B. Plastifizierextruder
- Doppelschneckenextruder (DSE): gegenläufige oder gleichläufige (Compoundierextr., Reaktorextr.)
- Extruder mit mehr als zwei Schnecken: Planetwalzenextruder, Mehrwellige Extrudersysteme
- Schneckenlose Extruder: Zahnradpumpen, Kolbenextruder, Walzenextruder, Scheibenextruder
-
Zeichnen und beschriften Sie den schematischen Aufbau eines Einschneckenextruders.
-
Was sind die technischen Anforderungen an Plastifizierextruder?
- hoher und konstanter (pulsationsfreier) Massedurchsatz: -> konstante Extrudatdicken
- schonende Plastifizierung: -> möglichst geringe Materialveränderungen
- hohe Schmelzehomogenität: thermisch und stofflich
- niedrige Schmelzetemperaturen: Durchsatz durch Kühlmöglichkeiten begrenzt!
- geringe spezifische Leistungen: Wärme muss über Zylinder abgeführt werden -> geringer energetischer Wirkungsgrad
- große Verabeitungsbandbreite: großes Materialspektrum (z.B. Herstellung von PA- und PP-Rohren in Universalschnecken)
-
Nennen Sie einige Merkmale einer Schecke.
- Gängige Schneckenabmessungen: l=20-30d
- Gangtiefen: Bestimmen das Kompressionsverhältnis, sind für Verdichtung der Kunststoffformmasse beim Übergang in den Schmelzezustand notwendig. Verhältnis oft 1:2 oder 1:3 (Einzugszone/Ausstoßzone)
- Stegbreite e, Steigung t, Steigungswinkel φ: werden der Größe der Schnecke angepasst (i.d.R. t=d, e=0,1d)
- Schneckenspiel δ: Schnecke schwimmt in der Kunststoffschmelze
-
Wie sieht ein Anlagenkonzept zur Rohrextrusion aus?
-
Erläutern Sie das Dornhaltewerzeug bei der Rohrextrusion.
-
Welche wichtige Funktion erfüllt der Wendelverteiler bei der Rohrextrusion? Welche Anforderungen werden an ihn gestellt? Beschriften Sie den abgebildeten 5-Schicht Wendelverteiler.
- Funktion: Herstellung von Mehrschichtrohr
- Anforderungen: geringst mögliche Druckverluste, gleichmäßige Beanspruchung der Schmelze, Gestaltung der Fließkanäle ohne Stagnationszonen, geringe Verweilzeit der Schmelze im Werkzeug, effiziente Materialwechsel, betriebspunktunabhängige Auslegung
- Abbildung: A Hauptschmelzestrom Außenschicht, B-D Schmelzeschicht II-IV, E innere Schmelzeschicht, 1 Mundstück, 2a und 2b Schmelzezusammenführung, 3 Wendelverteilerdorn, 4 Schmelzezusammenführung
-
Erläutern Sie die Druckluft- und Vakuum-Kalibriereinrichtung der Rohrextrusion anhand der Skizzen.
- Druckluft-Kalibriereinrichtung:
 - Vakuum-Kalibriereinrichtung:
-
Beschriften Sie den schematischen Aufbau einer Folienblasanlage.
|
|
