Festwalzen von Extruderschnecken
Forscher der Professur Kunststoffe der TU Chemnitz und des Fraunhofer-Instituts für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU vereinen Kompetenzen - Ziel sind neue Lösungen für die Industrie
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Experten im Dialog (v.l.): Erik Forke (Fraunhofer IWU), Prof. Dr. Michael Gehde und Mirko Albrecht (TU Cemnitz, Professur Kunststoffe) sowie Prof. Dr. Dirk Landgrebe (Fraunhofer IWU). Foto: André Hüllmann
Für die Herstellung, Aufbereitung und Verarbeitung von Kunststoffen ist der sogenannte Schneckenextruder eine der wichtigsten Maschinen in der Kunststoffindustrie. Aber auch in anderen Industriezweigen, wie der Kautschuk- und Lebensmittelindustrie, findet er breiten Einsatz. Der Schneckenextruder bildet die Grundlage für die Produktion hochwertiger Kunststoffbauteile, die in unterschiedlichen Branchen Anwendung finden. Die verschiedenen Bauformen von Schneckenextrudern haben gemeinsam, dass Kunststoff gefördert, aufgeschmolzen und unter Druck durch eine Düse gepresst wird. Aufgrund des Einsatzes verschiedener Füll- und Verstärkungsstoffe sowie der immer weiter steigenden Durchsatzmenge bei der Produktion werden an die Extruderschnecke hohe Verschleißschutzanforderungen gestellt.
Seit Januar 2017 wird im Rahmen des Projektes „Festwalzen von Extruderschnecken“, dessen Finanzierung aus Mitteln des Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) und des Freistaates Sachsen erfolgt, an einer neuen Fertigungstechnologie für Extruderschnecken geforscht. Kooperationspartner sind die Professur Kunststoffe der Technischen Universität Chemnitz und das Fraunhofer-Institut für Werkzeugmaschinen und Umformtechnik IWU, Fachbereich Massivumformung.
Aktuell werden in der Praxis für die Fertigung der Schneckengeometrie vorwiegend spanende Verfahren eingesetzt. Anschließend folgen verschiedene Fertigungsschritte, wie Wärmebehandlung und Beschichtung, um den geforderten Verschleißschutz sicherzustellen. "Die Chemnitzer Forscher arbeiten nun an einer neuen Herstellungsstrategie, bei der das Oberflächenfeinwalzen in den Fokus rückt. Dieses bisher bei der Schneckenfertigung unberücksichtigte Verfahren bietet größtes Potenzial für die Etablierung eines ressourcenschonenden und zeiteffizienten Prozesses, da im Gegensatz zur konventionellen Herstellungsweise sowohl die Schneckengeometrie als auch die mechanischen Eigenschaften in einem Prozessschritt eingestellt werden können", sagt Prof. Dr. Dirk Landgrebe vom Fraunhofer IWU. "Neben der Erarbeitung und Analyse einer Prozessstrategie zur Herstellung von Schneckensegmenten stehen darüber hinaus Untersuchungen zum Verschleißverhalten derart gefertigter Segmente an", ergänzt Prof. Dr. Michael Gehde, Inhaber der Professur Kunststoffe an der TU Chemnitz. Somit sollen neben der innovativen Fertigung auch für den Endanwender in der Kunststoffindustrie Vorteile, wie die Verlängerung der Standzeiten der Schnecke oder ein verbesserter Selbstreinigungseffekt, aufgezeigt werden.
Weitere Informationen erteilt Mirko Albrecht von der Professur Kunststoffe der TU Chemnitz, Telefon 0371 531-34826, E-Mail mirko.albrecht@mb.tu-chemnitz.de sowie Erik Forke, Telefon 0371 5397-1610, E-Mail erik.forke@iwu.fraunhofer.de
(Autor: Mirko Albrecht)
Mario Steinebach
04.08.2017
