Entwicklung schnelldrehender Einschneckensysteme für die Kunststoffverarbeitung auf Basis theoretischer Grundlagenuntersuchungen:
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| Language: | German |
| Published: |
Aachen
Shaker
2003
|
| Series: | Polymerforschung in Paderborn
4 |
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Autor: Pohl, Tim Carsten
Jahr: 2003
Inhaltsverzeichnis I
0 SYMBOLVERZEICHNIS HI
1 einführung 1
1.1 Stand der Technik in der Hochleistungsplastifizierung 2
1.2 Vorgehensweise und Zielsetzung 3
2 grundlagen 5
2.1 erhaltungssätze 5
2.2 Stoffgesetze 6
2.3 Idealisierung der kinematischen und geometrischen Verhältnisse 8
2.4 fe-methode zur lösung von differentialgleichungen 9
2.5 Ähnlichkeitstheorie und Bildung von dimensionslosen Kennzahlen 10
3 THEORETISCHE BETRACHTUNG DER STRÖMUNGSVORGÄNGE 13
3.1 Stand der Technik 13
3.2 analyse des einrieselverhaltens 15
3.2.1 Einführung 15
3.2.2 Trichteraustrittsmenge 17
3.2.3 Der Füllgrad in der Schnecke 28
3.2.4 Mathematische Beschreibung des erreichbaren Durchsatzes 39
3.3 Nicht-isotherme Strömung im Schneckenkanal 42
3.3.1 Einführung 42
3.3.2 Nicht-isotherme FEM-Berechnungen 42
3.3.3 Analytisches Modell zur Berechnung der Schmelzetemperatur 53
3.3.4 Dissipation im Schneckenkanal. 60
3.4 Materiallabbau in Einschneckenmaschinen 64
3.4.1 Einßhrung. 64
3.4.2 Chemische Depolymerisation von Kunststoffen 65
3.4.3 Messung der Molekülstruktur. 68
3.4.4 Modell zur Beschreibung des Molekülabbaus unter Verarbeitungsbedingungen 72
3.4.5 Einfluss der Verarbeitungsbedingungen auf den Materialabbau 77
3.4.6 Einfluss der Schneckengeometrie auf den Materialabbau 79
3.5 Modelltheorie zur Bewertung schnelldrehender Systeme 81
3.5.1 Modelltheorie ßr Einschneckenmaschinen 81
3.5.2 Massedurchsatz 82
3.5.3 Anschaffungskosten ßr Antrieb und Schnecke 83
Jj Inhaltsverzeichnis
4 ENTWICKLUNG EINER SCHNELLDREHENDEN SCHNECKE 87
4.1 Parameter zur Entwicklung eines Schneckenkonzeptes 88
4.2 auslegung einer schnelldrehenden schnecke 92
5 EXPERIMENTELLE UNTERSUCHUNG SCHNELLDREHENDER SCHNECKEN. 99
5.1 BETRACHTUNG DES ElNRIESELPROZESSES 99
5././ Bewertung verschiedener Einflussparameter 100
5.1.2 Einrieselprobleme bei kleinen Schneckendurchmessern 104
5.1.3 Zusammenfassung 107
5.2 PLASTIFIZIERVERSUCHE IM SPRITZGIEßBETRIEB 107
5.2.1 Versuchsdurchßhrung. 107
5.2.2 Versuchsergebnisse 108
5.2.3 Zusammenfassung. 113
5.3 PLASTIFIZIERVERSUCHE IM EXTRUSIONSBETRIEB 113
5.3.1 Versuchsdurchßhrung. 113
5.3.2 Versuchsergebnisse 114
5.3.3 Zusammenfassung. 117
5.4 Materialabbau unter Verarbeitungsbedingungen 117
6 fazit und ausblick 123
7 zusammenfassung/abstract 125
7.1 zusammenfassung 125
7.2 abstract 128
8 LITERATURVERZEICHNIS 131
9 ANHANG 138
9.1 schneckengeometriedaten 138
9.2 Materialdaten 140
9.3 Modell zur Berechnung der dissipierten Energie 140
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