Theoretische und experimentelle Untersuchungen zum Einsatz temperierter Einschnecken in der Kunststoffverarbeitung

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Im Extrusions- und Spritzgießprozess ist das Erreichen und Einhalten einer bestimmten Massetemperatur im Plastifiziersystem von großer Bedeutung. Hierzu werden geeignete Temperiersysteme benötigt, die bereichsweise Wärme zu- bzw. abführen können. Neben der üblicherweise eingesetzten Zylindertemperierung ist für zahlreiche Anwendungen auch eine Temperierung der Schnecke sinnvoll. Dies ist z.B. bei der Verarbeitung thermisch empfindlicher Materialien notwendig, um Temperaturspitzen zu vermeiden. In der Kunststoffverarbeitung ist die gezielte Auslegung temperierter Schnecken auf der Basis modelltheoretischer Grundlagen bislang noch nicht mögich, da diesbezüglich nur wenige Erkenntnisse vorliegen. Bei dem geplanten Forschungsvorhaben wird daher das Ziel verfolgt, die theoretischen Voraussetzungen zur Auslegung derartiger Systeme zu schaffen. Dabei soll in einem ersten Schritt ein geeignetes Modell zur Berechnung des Temperaturverlaufs unter Berücksichtigung der zu- bzw. abgeführten Wärmeströme am Schneckengrund entwickelt werden. Das erstellte Temperaturmodell soll dann in eine Simulationssoftware implementiert und danach mit Hilfe von experimentell aufgenommenen Daten verifiziert bzw. angepasst werden.