Extrusionsschnecken sind im Allgemeinen in mehrere Abschnitte unterteilt. Welche Funktion haben die einzelnen Abschnitte? Welche Art von Schnecke sollte für das Extrusionsformen kristalliner Kunststoffe ausgewählt werden?

Eine Extrusionsschnecke, auch Schneckenzylinder genannt, ist eine entscheidende Komponente im Extrusionsprozess. Es befördert Kunststoffrohstoffe vom Trichter zur Form und schmilzt, plastifiziert, homogenisiert und verdichtet sie gleichzeitig, um sie schließlich durch die Form zu formen.

Die Extrusionsschnecke kann basierend auf den sich ändernden Eigenschaften des darin enthaltenen Materials, wie z. B. Temperatur, Druck und Viskosität, in drei Abschnitte unterteilt werden:

Zufuhrabschnitt: Dieser Abschnitt befindet sich an der Vorderseite der Schnecke und dient hauptsächlich dazu, Kunststoff vom Trichter in den Schneckenkanal zu transportieren. Die Rillentiefe des Zuführabschnitts ist normalerweise tiefer, um eine größere Kunststoffmenge aufzunehmen, und der Kunststoff bleibt während dieser Phase fest.

Kompressionsabschnitt: Dieser Abschnitt wird auch als Phasentransferabschnitt bezeichnet und wirkt durch Zusammendrücken und Scheren des vom Zuführabschnitt gelieferten Materials. Dabei wird das Material weiter erhitzt und so von einem festen in einen geschmolzenen Zustand überführt. Darüber hinaus vertreibt dieser Abschnitt Luft und andere flüchtige Bestandteile aus dem Kunststoff, was zu einer erhöhten Dichte führt. Idealerweise sollte der Kunststoff in einem vollständig plastifizierten, viskosen Fließzustand aus dem Kompressionsabschnitt austreten.

Dosierabschnitt: Manchmal auch Homogenisierungsabschnitt genannt. Die Aufgabe dieses Abschnitts besteht darin, die Gleichmäßigkeit des plastifizierten Materials weiter zu verfeinern. Das Design des Schneckenkanals und der Gegendruck vom Maschinenkopf wirken zusammen, um das Material weiter zu vermischen und zu plastifizieren. Abschließend wird das gründlich homogenisierte Material unter gleichmäßigem Druck durch die Düse des Maschinenkopfes extrudiert.

Überlegungen zu kristallinen Kunststoffen

Beim Extrudieren kristalliner Thermoplaste sind spezifische Anpassungen erforderlich:

Länge des Einzugsabschnitts: Für kristalline Thermoplaste ist ein längerer Einzugsabschnitt erforderlich. Dieser verlängerte Abschnitt gibt dem Kunststoff mehr Zeit, sich allmählich zu erweichen, und nimmt typischerweise 60 bis 65 % der gesamten Schraubenlänge ein.

Länge des Kompressionsabschnitts: Kristalline Kunststoffe haben einen engeren Schmelztemperaturbereich, sodass der Kompressionsabschnitt kürzer sein kann, etwa 35 % des Schneckendurchmessers (Ds).

Länge des Dosierabschnitts: Um einen stabilen Materialfluss zu gewährleisten, sollte der Dosierabschnitt für kristalline Kunststoffe eine ausreichende Länge haben, im Allgemeinen zwischen 20 % und 25 % der gesamten Schneckenlänge.

Das Design und der Typ der Extrusionsschnecke haben erheblichen Einfluss auf die Qualität und Effizienz des extrudierten Produkts. Bei der Auswahl einer Extrusionsschnecke sollten die Art des Kunststoffs, die Leistungsanforderungen und die spezifische Verarbeitungstechnologie sorgfältig berücksichtigt werden.