Extrusion & Compoundierung

Der Buss Ko-Kneter ist ein einzigartiger Compoundierextruder. Sein herausragendstes Merkmal ist ein spezielles Funktionsprinzip, bei dem die Schneckenwelle pro Umdrehung eine synchrone Hin- und Herbewegung in axialer Richtung ausführt. Dieser sinusförmige Bewegungsablauf wird durch ein Spezialgetriebe ermöglicht. Die charakteristischen Knetflügel auf der Schneckenwelle arbeiten mit feststehenden Knetzähnen oder -bolzen im Knetergehäuse zusammen. Dadurch werden die Rohstoff-Komponenten auf einer ungewöhnlich kurzen Verfahrenslänge zwischen den Knetflügeln und den Knetzähnen geschert. Die oszillierende Schneckenwelle sorgt zudem für einen intensiven Produktaustausch in axialer Richtung durch mehrfache Teilung, Faltung und Reorientierung der Knetmasse.

Diese Kleinlaboranlage der Firma Dr. Collin verfügt über eine Breitschlitzdüse und eine Walzen- und Wickeleinheit. Die Anlage ist auf die Verarbeitung von Standardthermoplasten ausgelegt, da die Zylindertemperatur auf 300° C begrenzt ist. Hauptsächlich dient sie der Lehre im Folienextrusionspraktikum für Studenten der Werkstoffwissenschaften.

Bei dieser Maschine handelt es sich um einen gleichläufigen Doppelschnecken-Extruder. Er wird für die Herstellung von Compounds aus thermoplastischen Kunststoffen und Additiven oder Füllstoffen sowie die Herstellung von polymeren Blendsystemen im Labormaßstab eingesetzt. Durch die flexibel anpassbare Schneckengeometrie kann die Scherenergie, die auf die Kunststoffschmelze während der Verarbeitung wirkt, variabel eingestellt werden. Auf diese Weise kann gezielt der Einfluss einzelner Schneckenelemente auf die Dispergierung der Füllstoffe oder die Blendmorphologie untersucht werden. Über die Compoundierung hinaus können mittels einer Dehndüse rheologische Untersuchungen an den aufbereiteten Materialien durchgeführt werden.

Dieser gleichläufige Doppelschneckenextruder ermöglicht uns im Technikumsmaßstab schnell und effizient Additive, Glas und Füllstoffe in polymere Matrixsysteme einzucompoundieren oder thermoplastische Kunststoffe zu Blends aufzubereiten. Durch die flexibel anpassbare Schneckengeometrie kann die Scherenergie, die auf die Kunststoffschmelze während der Verarbeitung wirkt, variabel eingestellt werden. Auf diese Weise kann gezielt der Einfluss einzelner Schneckenelemente auf die Dispergierung der Füllstoffe oder die Blendmorphologie untersucht werden. Somit können wir durch Anpassung der Schneckenkonfiguration auf eine Vielfalt von Compoundieraufgaben reagieren. Zusätzlich weist der Extruderzylinder zwei Injektionsstellen zur Zufuhr physikalischer Treibmittel auf, die das Screening verschiedener Rezepturen zur Herstellung thermoplastischer Schäume ermöglichen. Des Weiteren ist auch die Aufbereitung von Hochtemperaturthermoplasten wie PEEK mit dieser Anlagenkonfiguration möglich.

Standort: Universität Bayreuth

Bei der Collin Extrusionsanlage handelt es sich um einen Tandem-Aufbau, der aus einem Doppelschneckenextruder ZK 25 P und einem Einschneckenextruder E 45 M besteht. Die weitere Ausstattung umfasst eine Schmelzepumpe, gravimetrische Dosierer, eine Gasdosierstation sowie eine Pumpe zur Flüssigdosierung (z.B. Treibmittel).

Mit dieser Anlage lassen sich nicht nur Granulat sowie Mikrogranulat in verschiedenen Größen herstellen, sondern auch Schaumstoffe und Partikelschaumstoffe. Die Anlage wird von uns derzeit vorrangig für die Schaumextrusion und die Partikelschaumherstellung im Technikumsmaßstab eingesetzt.

Diese Tandem-Extrusionsanlage besteht aus einem gleichläufigen Doppelschneckenextruder und einem Einschneckenextruder. Am Ende des Einschneckenextruders kann eine weitere Einschnecke über einen Co-Extrusionsblock angekoppelt und die Anlage zu einer Tridemanlage erweitert werden.

Die Anlage wurde im Rahmen eines Forschungsprojektes zur Herstellung einer thermoplastischen Leiterplatte gefördert. Ziel war die Herstellung eines dreischichtigen Substratmaterials für konventionelle Leiterplatten, dessen Kern aus geschäumtem und die Deckschichten aus kompaktem Hochtemperaturthermoplasten bestehen. Selbstverständlich ist mit dieser Anlagenkonfiguration auch die Verarbeitung anderer Thermoplaste möglich.

Die Anlage wird von uns derzeit vorrangig im Tandemaufbau für die Schaumextrusion und die Partikelschaumherstellung im Technikumsmaßstab eingesetzt.

Die Flachbett-Kaschierpresse im Labormaßstab ist eine Doppelbandpresse mit integrierter Kontaktheizung und Kühlung. Die zu kaschierenden Materialien werden dabei schonend erwärmt. Durch die Länge der Heizzone ergibt sich eine relativ lange Verweilzeit in der Kaschierpresse, was zu einer optimalen Verklebung mit hohen Haftwerten führt. Unmittelbar nach der Heizzone kann das Kaschiergut mit den Kalanderwalzen verpresst oder auf eine gewünschte Endstärke kalibriert werden. Um diesen Verbund zu stabilisieren, wird das Kaschiergut noch innerhalb der Kaschieranlage abgekühlt. Durch den flachen Durchlauf und die präzise Höhenverstellung können auch feste Platten bis zu einer Materialstärke von 15 mm kaschiert werden.