Kunststoffmaschinen und -verarbeitung: Extrusionstechnik
Plastics Machinery and Processing: Extrusion Technology

Die Vorlesung vermittelt den an der Kunststofftechnik interessierten Studenten sowohl die zum Verständnis der Prozesse grundlegenden Kenntnisse in der Verfahrenstechnik als auch ein breitgefächertes Basiswissen zur Konstruktion und Dimensionierung solcher Anlagen. Die Vorlesung Kunststoffmaschinen I setzt hierbei den Schwerpunkt im Bereich der sogenannten Extrusion, der kontinuierlichen Herstellung von Halbzeugen wie Rohre, Folien, Platten und Profile.

Vorlesung:
Im Rahmen der Vorlesung werden folgende Themenschwerpunkte behandelt:
- Einschneckenextruder (Aufbau, Verfahrenstechnik, Auslegung);
- Doppelschneckenextruder;
- einfache Extrusionswerkzeuge;
- Kalibrierung, Abzug und Konfektionierung von kontinuierlich hergestellten Halbzeugen;
- Profilwerkzeuge;
- Rohrextrusion;
- Blasfolienextrusion (Anlagenaufbau, Kühlung, Wendelverteilerwekzeuge, Abzug);
- Flachfolienextrusion (Anlagenaufbau, Breitschlitzwerkzeuge);
- Extrusionblasformen (Anlagenaufbau, Verfahrenstechnik, Schließeinheit);
- Streckblasformen;
- Spritz-Blasformen

Übung:
In den Übungen werden ausgewählte Vorlesungskapitel vertieft und anhand von Rechenbeispielen erweitert. Zu folgenden Themen finden Übungen statt:
- Rheologische und thermodynamische Eigenschaften von Kunststoffschmelzen;
- Strömungen in Extrusionswerkzeugen;
- High-Speed-Extrusion und alternative Plastifiziersysteme;
- Schlauchfolienextrusion.

Die Studierenden verfügen sowohl über die zum Verständnis der Prozesse grundlegenden Kenntnisse in der Verfahrenstechnik als auch über ein vertieftes Wissen über Konstruktion und Dimensionierung kunststoffverarbeitender Maschinen, Werkzeuge und Anlagen. Die Veranstaltung mit dem Schwerpunkt „Extrusionsverfahren und -anlagen“ vermittelt ein breites, physikalisch fundiertes Wissen über den technologisch anspruchsvollen und zugleich wirtschaftlichen Einsatz der Extrusionstechnik für die kontinuierliche Herstellung von Halbzeugen wie Rohren, Folien, Platten und Profile. Die Studierenden beherrschen die Modellbildung und Simulation der z.T. gekoppelten Strömungs- und Wärmeaustauschprozesse in Extrusionsanlagen. Sie haben die Wechselwirkungen zwischen Rohstoffeigenschaften, den in den Anlagenabschnitten ablaufenden Verarbeitungsprozessen und den Produkteigenschaften insbesondere an den Beispielen „Plastifizier- und Kühlverfahren“ und alternative Systeme sowie „Folienextrusion“ und „Blasformen“ kennen gelernt.

Johannaber, Kunststoff-Maschinenführer, Hanser (2003), ISBN: 3-446-22042-9

Handbuch der Kunststoff-Extrusionstechnik, Bd.1: Grundlagen, Hanser (1989), ISBN-10: 3-446-14339-4

Rauwendaal, Polymer Extrusion, Hanser (2014), ISBN: 1-569-90516-9

Michaeli, Extrusionswerkzeuge für Kunststoffe und Kautschuk: Bauarten, Gestaltung und Berechnungsmöglichkeiten, Hanser (2009), ISBN: 3-446-42026-6

Michaeli, Extrusion Dies for Plastics and Rubber, Design and Engineering Computations, Hanser (2003), ISBN: 3-446-22561-7

keine; empfohlene Veranstaltung: Kunststofftechnik

alter Titel: Kunststoffverarbeitung und -maschinen 1

The lecture teaches students interested in polymer processing both basic knowledge in polymer processing and a wide choice of basics in engineering and design for plastics machinery.
The lecture has its main focus on the field of so-called Extrusion, the continuous fabrication of semifinished parts like pipes, film, sheets and profiles.

Lecture:
Main points of the lecture are:
- Single-screw extruders (configuration, process technology, design);
- twin-screw extruders;
- simple extrusion dies;
- calibration, haul-off and conversion of continuous manufactured semifinished parts;
- profile dies;
- pipe extrusion;
- film blowing (machinery, coo-ling, spiral mandrel blown film dies, haul-off);
- flat film extrusion (machinery, slit dies);
- extrusion blow molding (machinery, process technology, clamping unit);
- stretch blow molding;
- injection blow molding.

Excercise:
The excercises engross selected chapters of the lecture and give calculation examples. About the following themes tutorials are given:
- rheological and thermodynamic properties of polymer melts;
- flow in extrusion dies;
- high-speed-extrusion and alternative plasticizing systems;
- blown film extrusion.

The students get the basic skills to understand processes in the process engineering as well as a deepened knowledge in construction and dimensioning of plastics processing machines, tools and plants. The course, which has its focus on “extrusion processes and extrusion plants” conveys a wide, physical based knowledge about the technologic ambitiously and economic application of the extrusion technique for a continuous manufacture of semi-finished products like pipes, films, plates or profiles. The students command modelling and simulation of partly connected streaming processes and heat exchange processes in extrusion machines. They got to know the interaction between resource characteristics, manufacturing processes which expire in the different parts of plants and product characteristics especially on examples like “ plasticising processes and cooling procedures” and alternative systems like “film extrusion” and “blow moulding”.

Johannaber, Kunststoff-Maschinenführer, Hanser (2003), ISBN: 3-446-22042-9

Handbuch der Kunststoff-Extrusionstechnik, Bd.1: Grundlagen, Hanser (1989), ISBN-10: 3-446-14339-4

Rauwendaal, Polymer Extrusion, Hanser (2014), ISBN: 1-569-90516-9

Michaeli, Extrusionswerkzeuge für Kunststoffe und Kautschuk: Bauarten, Gestaltung und Berechnungsmöglichkeiten, Hanser (2009), ISBN: 3-446-42026-6

Michaeli, Extrusion Dies for Plastics and Rubber, Design and Engineering Computations, Hanser (2003), ISBN: 3-446-22561-7

previous name: Plastics Machinery 1