Max PohlHigh-Speed-Extrusion amorpher Polymere am Beispiel von Polycarbonat (PC) und Polymethylmethacrylat (PMMA) | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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ISBN: | 978-3-8440-7038-5 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Series: | Schriftenreihe Institut für Leichtbau mit Hybridsystemen Herausgeber: Institut für Leichtbau mit Hybridsystemen (ILH) Paderborn | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Volume: | 2019,41 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Keywords: | Kunststoffverarbeitung; Extursion; amorphe Polymere | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Type of publication: | Thesis | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Language: | German | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Pages: | 140 pages | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Figures: | 124 figures | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Weight: | 197 g | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Format: | 21 x 14,8 cm | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Binding: | Paperback | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Price: | 45,80 € / 57,30 SFr | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Published: | November 2019 | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
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Abstract: | Die Steigerung der Wirtschaftlichkeit von Extrusionsanlagen in der Kunststoffverarbeitung ist seit vielen Jahren ein prägnantes Thema in der Forschung. In dieser Dissertation werden die Möglichkeiten einer Verarbeitung von amorpher Thermoplaste mit hohen Drehzahlen zur Steigerung des Durchsatzes analysiert. Die Auswertungen der Versuchsreihen einer Technikumsanlage zeigen wichtige Einflussparameter sowie Handlungsempfehlungen für die Extrusion dieser Polymertypen auf. Neben Anpassung an der Schneckengeometrie, den Zylinderbeschaffenheiten sowie der externen thermischen Regelung des Extruders wurde das Fließverhalten des Polymers genauer analysiert. Hierbei ist für diese Art der Verarbeitung besonders das strukturviskose Verhalten von Polymerschmelze interessant, welches durch Materialmischungen auf die Anforderungen der High-Speed-Extrusion abgestimmt werden kann. Durch diese Methodik ist es möglich, ein nicht für hohe Drehzahlen geeignetes Polycarbonat auf einem Schnellläufer mit entsprechend großen Durchsätzen zu extrudieren. Neben den experimentellen Untersuchungen wurden Modellierungen für die Leistungsberechnung eines Extruders, die Spannungsanalyse der Extruderschnecke sowie die Skalierung von Entgasungszonen auf verschiedenen Anlagengrößen entwickelt. Diese Modelle können allgemein bei der Auslegung von Einschneckenextrudern eingesetzt werden. Des Weiteren wird eine Studie zum Festigkeitsverhalten von Schneckenstählen bei Raumtemperatur bzw. bei Betriebstemperatur auf einer Prüfanlage für Tordierung vorgestellt.
Increasing the efficiency of extrusion lines in plastics processing has been an important research topic for many years. This dissertation analyses the possibilities of processing amorphous thermoplastics at high speeds to increase throughput. The evaluations of the test series of a pilot plant show important influencing parameters as well as recommendations for the extrusion of these polymer types. In addition to adaptation to the screw geometry, the barrel properties and the external thermal control of the extruder, the flow behavior of the polymer was analyzed in more detail. Of particular interest for this type of processing is the structurally viscous behavior of polymer melt, which can be adjusted to the requirements of high-speed extrusion by using material mixtures. This method makes it possible to extrude a polycarbonate that is not suitable for high speeds on a high-speed extruder with correspondingly high throughputs. In addition to the experimental investigations, models were developed for the performance calculation of an extruder, the stress analysis of the extruder screw and the scaling of degassing zones on different line sizes. These models can generally be used for the design of single-screw extruders. In addition, a study on the strength behaviour of screw steels at room temperature or at operating temperature is presented on a testing plant for torsion. |