Kunststoffverarbeitungsverfahren Flashcards
Wie heißen die 2 mengenmäßig wichtigsten Urformverfahren und was sind ihre Gemeinsamkeiten ?
- Spritzgießverfahren (diskontinuierlich)
- Extrusionsverfahren (kontinuierlich)
Gemeinsamkeit: Die Plastifizierung (Aufschmelzen) erfolgt durch eine rotierende Schnecke
Aus welchen Elementen besteht typischerweise eine Extrusionsanlage ?
Materialzufuhr& Dosierung
Werkzeug
Extruder
Kalibrierungsvorrichung
Welche Teiler einer Extrusionsanlage bestimmen die Form des Produktes ?
Werkzeug; Kalibrierungsvorrichtung
Welche Halbzeuge sind mit dem Extrusionsverfahren herzustellen?
2D Halbzeuge: Platten Folien Kabel Rohre Geometrisch 2D komplizierte Profile
Nenne die 4 gebräuchlichen Extrusionsverfahren und ihre Produkte
- Flachfolienextrusion (Platten&Folien)
- Blasfolienextrusion (Folien)
- Prodilextrusion (Profile, Rohre)
- Faserspinnen (Fasern, Textilien)
Bei allen Verfahren wird der Kunststoff im Extruder kontinuierlich aufgeschmolzen, homogenisiert und über das Werkzeug ausgetragen.
Ab welche Dicke wird aus einer Folie eine Platte?
Ab 750 𝛍m
Wie funktioniert die Blasfolienextrusion?
Der Schmelzstrom wird
1: Durch den Blaskopf in Ringspaltströmung überführt
2: Das Werkzeug als Schlauch verlassen
3: nach oben gezogen und abgekühlt
4: durch die Erstarrung und den Zug orientiert
5: aufgeschlitzt und aufgewickelt
Was wird durch Profilextrusion hergestellt und was ist dabei besonders wichtig ?
Komplexe Geometrie werden hergestellt, was zu Werkzeugen mit zum Teil sehr komplizierten Aufbau führt.
Die Kalibrierung ist hier besonders wichtig um die Maßtoleranz zu gewährleisten.
Wie sieht eine typische Vliesanlage aus und wie funktioniert sie?
Die Schmelze wird durch kleine Löcher gepresst, wodurch Filamente mit einem Durchmesser weniger Mikrometer entstehen.
Anschließend werden sie Luftgekühlt und zum Vließ abgelegt.
Welche 3 Zonen hat ein Schneckenextruder ?
- Einzugszone ( Granulat aus Trichter ziehen )
- Kompressionszone ( Druck aufbauen & Verdichtung des Materials )
- Meteringzone ( erzeugt homogenen Materialstrom )
Welche 4 Aufgaben erfüllt ein Extruder?
1: Material aufschmelzen und auf Temperatur bringen
2: Druckaufbauen
3: Füll/ Farbstoff einarbeiten
4: thermisch/zeitlich/stofflich konstanten Strom erzeugen
Wo findet der heiße/kalte Teil der Verarbeitung statt?
Heißer Teil: Extruder, Werkzeug
Kalter Teil: Kalibrierung, Wicklung usw.
Welche Verfahrensschritte hat jeder Extrusionsprozess zur Herstellung von endlosen Halbzeugen ( Folien, Rohren )
1: Materialeinzug
2: Aufschmelzen
3: stoffliches/ thermisches Homogenisieren
4: Fördern
5: Druck aufbauen
6: Austragen durch Werkzeug
Können Eigenschaften des Materials auch noch nach dem Austritt aus dem Extrusionswerkzeug verändert werden ?
Ja, dies wird beispielsweise bei der Folienextrusion genutzt, um Orientierung in die Folie einzubringen.
Wie kann man mehrschichtige Folien herstellen ?
Über das Verfahren der Coextrusion.
Hierbei werden mehrere Schmelzströme aus verschiedenen Extrudern in einem Werkzeug zu Schichten geformt und aufeinander geführt.
Anwendungsbereiche von Flachfolien (5):
- Frischhaltefolien
- Folien für Becher
- Displayschutzfolien
- Folien mit integrierten Leuchtdioden
- Klebeband
Welche Massen kann das Flachfolienextrusionsverfahren erzeugen ?
Dicke : wenige Mikrometer bis Millimeter
Breite: bis zu 5m
Durchsatz: bis zu 3t/h
Auf welchen Werkstoffeigenschaften hat der heiße Teil der Verarbeitung Einfluss ?
- Molekulargewicht
- Viskosität
- Farbe
- Vercrackung
- Orientierung
Wie verändert sich das Molekulargewicht im Extruder?
Durch thermische und mechanische Energien werden die Polymerketten gespalten.
das Molekulargewicht verringert sich.
Bei Polykondensaten kommt es zur Hydrolyse falls sie zu feucht verarbeitet werden. ( Spaltung der Polymerketten)
Das abnehmende Molekulargewicht kann zur Verringerung der Viskosität führen, was den Prozess zusammenbrechen lassen kann.
Wo tritt ein deutlicher Abfall des Molekulargewichtes auf?
Beim Recycling.
Die mehrfache Verarbeitung führt zu einer stärkeren Belastung und Abnahme des Molekulargewichts.
Bsp: Bei 5x Verarbeitung von Polyamid verliert es 25% seines Molekulargewichtes.
Zu welchen Produkteigenschaften führt eine möglichst schonende Verarbeitung ?
+:
- hohes Molekulargewicht
- hohe Festigkeit
- hohe Zähigkeit
- hohe Wärmeleitfähigkeit
- gute Barrierewirkung
- gute chemische Beständigkeit
- :
- schlechtes Fließen
- schwierige Verarbeitung
Wie funktioniert Schrumpffolie?
Schrumpffolie bedient sich der Rückstellung, die sehr Temperaturabhängig ist.
Durch schnelles Abkühlen/ Strecken in der Produktion wird ein hohes Maß an Orientierung eingefroren.
Wird die Folie erhitzt, schrumpft sie in Orientierungsrichtung.
Welche Polymere werden hauptsächlich als Barrieremantel benutzt und weshalb ?
Vor allem genutzt werden :
- Ethylen-Vinylalkohol-Copolymere
- Polyamid
Obwohl sie nicht so viel Schutz bieten wie PVDC sind sie besser zu verarbeiten sowie thermisch und UV-stabiler.
Oft werden allerdings extrudiertes Folien (bis zu 9 Schichten) verwendet (PE,PP).
Auf welchem Merkmal beruht die Bedeutung des Spritzgießen ?
- direkter Weg vom Rohstoff zum Fertigteil
- hohe Gestaltungsfreiheit (Funktionsintegration)
- keine oder sehr geringe Nachbearbeitung
- vollautomatisierbar
- hohe Reproduziergenauigkeit
- kurze Zykluszeiten
