Modellierung der Einzugszone von Einschneckenextrudern im Hochgeschwindigkeitsbereich unter Berücksichtigung des Druckaufbaus

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Volker Schöppner
• Fachliche Zuordnung: Kunststofftechnik
• Förderung: Förderung von 2013 bis 2017
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 242845944

Feststoffförderung ist ein wichtiger Teilprozess der Kunststoffextrusion. Deren genauere Untersuchung und Modellierung unter Berücksichtigung des Druckaufbaus bei hohen Schneckenumfangsgeschwindigkeiten in ist Ziel dieses Forschungsantrags. Konventionelle Modelle zur Beschreibung der Feststoffförderung in Einschneckenextrudern gehen von einem vollgefüllten Schneckenkanal und Blockströmung aus. Bei hohen Umfangsgeschwindigkeiten ist diese Voraussetzung aber nicht mehr unbedingt gegeben. Daher werden die Kanalfüllung und die Durchsatzsatzleistung in diesem Antrag mithilfe von Diskrete-Elemente-Simulationen untersucht, bei der alle Einzelpartikel betrachtet werden. Das auf Ergebnissen solcher DEM-Simulationen basierende Feststofffördermodell des vorausgegangenen Antrags soll um den Druckaufbau in der Feststoffförderzone erweitert werden. Dazu werden zunächst ein geeignetes Materialmodell zur Berücksichtigung des Druckaufbaus und hinreichend genaue Simulationsparameter (Materialkennwerte) bestimmt. Die Simulationen sollen durch experimentelle Untersuchungen an einem dafür zu entwickelnden Feststoffförderversuchsaufbau validiert werden. Schließlich erfolgt, aufbauend auf dem vorausgegangenen Antrag, mithilfe zusätzlicher Simulationen eine weitere Optimierung der Einfüllöffnung, die die Reduktion des bekannten Zirkulationsphänomens beabsichtigt.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen