Untersuchung material- und granulatformabhängiger Einflüsse auf die Dissipation in der Feststoffförderung von Einschneckenextrudern

• Antragsteller: Professor Dr.-Ing. Volker Schöppner
• Fachliche Zuordnung: Kunststofftechnik
• Förderung: Förderung von 2014 bis 2018
• Projektkennung: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 242898529

Bei der Modellierung des Prozessverhaltens von Schneckenmaschinen nimmt die Betrachtung der Granulatform und -größe eine eher untergeordnete Rolle ein und wird nur bei der Auslegung von Nutbuchsen betrachtet. Die Granulateigenschaften haben aber großen Einfluss auf das Strömungsverhalten des Materials im Schneckenkanal. Innere und äußere Reibung beeinflussen sowohl das Feststoffförderverhalten als auch den Aufschmelzprozess. Während das Förderverhalten stark von den Verhältnissen der Reibwerte zueinander abhängt, wird das Aufschmelzverhalten von deren absoluter Größe beeinflusst. Scharfkantige Granulate erzeugen eine hohe innere Reibung und daher Dissipationswärme im Feststoffbett. Rundere Granulate mit glatter Oberfläche verursachen dagegen geringere Reibung. Bei zylindrischen Granulaten besteht die Gefahr, dass diese sich so anordnen, dass sie aufeinander abrollen. Hierbei nimmt die Erwärmung durch innere Dissipation deutlich ab. Übliche Modelle zur Beschreibung des Aufschmelzens des Granulats im Schneckenkanal vernachlässigen bisher die innere Dissipation im Granulat. In diesem Forschungsvorhaben soll daher am Beispiel von Polyamid und Polypropylen der Einfluss des Materials und der Granulatform auf die innere Dissipation der Materialien untersucht werden. Dazu wird das Material sowohl im Heiß- als auch im Kaltabschlag granuliert und anschließend das Förder- und Aufschmelzverhalten experimentell untersucht, simuliert und mathematisch modelliert.

• DFG-Verfahren: Sachbeihilfen