Bornemann, M: Erweiterung der modelltheoretischen Grundlagen

Die Verarbeitung thermoplastischer Kunststoffe mit Hilfe von Einschneckenplastifizier-aggregaten stellt eines der am häufigsten angewendeten Verfahren in der Kunststofftechnik dar. Durch Simulationsprogramme können Plastifizierprozesse kosten- und zeiteffektiv optimiert und der dazu notwendige Versuchsaufwand reduziert werden. Die Basis hierzu bilden mathematisch physikalische Modelle, mit deren Hilfe sich das reale Prozessverhalten beschreiben lässt.Die vorliegende Arbeit beschäftigt sich vornehmlich mit den Prozessgrößen Durchsatz und Antriebsleistung, deren Vorhersage Aufschluss über die erforderliche Baugröße der verfahrenstechnischen Einheit bzw. des Antriebsaggregats sowie die geeignete Wahl der einzustellenden Maschinenparameter geben. Naturgemäß sind Modellvorstellungen immer mit gewissen Vereinfachungen behaftet und demzufolge nur für einen eingeschränkten Bereich gültig. Daher werden Plastifiziereinheiten üblicherweise in die Funktionszonen Feststoffförderung, Aufschmelzen sowie Schmelzeförderung unterteilt, die sich hinsichtlich der dort ablaufenden physikalischen Vorgänge wesentlich voneinander unterscheiden. Im Wesentlichen wurde bei dieser Arbeit das Ziel verfolgt, einzelne, funktionszonenbezogene Durchsatz- bzw. Leistungsmodelle zu verbessern bzw. neu zu schaffen. Zu den behandelten Themen zählten die Erweiterung der Feststofffördermodelle in Nutbuchsenextrudern mit Wendelnuten, die Durchsatz- und Leistungsberechnung im Aufschmelzbereich für wandgleitende Materialien und die Berücksichtigung nichtisothermer Einflussgrößen bei der Prozessberechnung im Schmelzeförderbereich.Ergänzend zum bislang vorliegenden Kenntnisstand bzgl. des Fördervorgangs in Nutbuchsenextrudern mit Wendelnuten wurden bei den in dieser Arbeit durchgeführten theoretischen und experimentellen Untersuchungen sowohl reibschlüssige als