VOM MONOFILAMENT BIS ZUM OFFSHORE-ROHR:

Extrusion ist unsere Spezialität

Profitieren Sie von unserer ausgewiesenen Expertise bei allem, was extrudiert wird. Wir unterstützen Sie beim Monofilament für Gewebe genauso wie bei mehrschichtigen Leitungen bis hin zu großvolumigen Rohren für die Öl- und Gasindustrie. Dazu stehen uns in unseren Technika verschiedene Extrusionsanlagen für Entwicklungen und zu Versuchszwecken zur Verfügung.

Drei-Zonen-Schnecke
Drei-Zonen-Schnecke

Auch andere Schneckenkonzepte, zum Beispiel Barriereschnecken, können zu guten Verarbeitungsergebnissen führen.

VESTAMID® Formmassen lassen sich auf konventionellen Dreizonenschnecken mit einer Länge von mindestens 24 D zu Profilen, Rohren – auch mehrschichtig -, Lichtwellenleiterhüllen, Kabelummantelungen, Folien und Tafeln verarbeiten.

Allgemeine Hinweise

  • Konventionelle Dreizonenschnecken mit einer Länge von ≥ 24 D
  • Gangtiefenverhältnis von 2,5 bis 3,5:1
  • Mögliche Verhältnisse zwischen Einzugs-/ Kompressions- / Meteringzone: 2:1:3, 1:1:1
  • Radialspiel zwischen Schnecke und Zylinder: 0,1 – 0,2 mm
  • Misch- und Scherelemente können die Schmelzehomogenität verbessern (z.B. bei Selbsteinfärbung mit Farbpulvern oder Farbkonzentraten).

Bei der Verarbeitung von Originalware nicht nötig; erforderlich bei Einsatz von Siebpaketen, z.B. der Verarbeitung von Regranulat

  • Empfohlen bei der Verarbeitung von Regranulat oder für den Fall, dass absolut enge Toleranzen im Extrudat eingehalten werden müssen (z.B. bei Barriereschichten in Mehrschichtrohren)
  • Im Allgemeinen bei gut ausgelegten Schnecken nicht notwendig
  • Der Einzugsbereich muss gekühlt werden.
  • Die genauen Temperatureinstellungen hängen sowohl stark von der Art des Extrudats (Folie, Profil, Rohr, u.a.) als auch von der verwendeten Formmasse ab. Daher ist die Angabe exakter Temperatureinstellungen nicht möglich. Die Temperaturen in den ersten Heizzonen des Extruders sollten jedoch ca. 20 K oberhalb der Schmelztemperatur der Formmasse eingestellt werden, danach sollte mit einem ansteigenden Temperaturprofil bis zur Schneckenspitze gearbeitet werden. In manchen Fällen ist es vorteilhaft, die Temperaturen in den Adapter-, Werkzeug- und Düsenheizzonen zu reduzieren, um die Steifigkeit der Schmelze zu erhöhen (z.B. bei der Herstellung von Rohren).
  • Optimierungen können durch die Überwachung der Temperatureinstellungen von Heizbändern und der Schmelzetemperaturen sowie anhand der Schmelzekonsistenz erfolgen: hoher Druckaufbau und matte Oberflächen der Schmelze: Anheben des Temperaturprofils; geringe Schmelzestabilität: Absenken des Temperaturprofils.

Liegen größere Abweichungen zwischen den eingestellten und den gemessenen Temperaturen vor, so weist dies auf eine für die VESTAMID® Verarbeitung nicht optimal ausgelegte Schnecke hin. Die Temperatureneinstellungen sollten in allen Heizzonen stets 10 K oberhalb der Schmelztemperatur liegen.

  1. Temperaturerhöhung aller Heizzonen um 20 K und Spülen mit PP (MFI 230/5 ≈ 12 g/10 min)
  2. Demontieren des Werkzeugs
  3. Erneutes Spülen mit PP und Absenken der Temperaturen auf ca. 170 °C
  4. Wechsel auf handelsübliche Reinigungsmischung. Falls Sie eine Empfehlung wünschen, sprechen Sie uns an.
  5. Schnecke ziehen und entfernen von anhaftenden Rückständen auf Schnecke und Zylinder
  6. Entfernen von Kunststoffrückständen vom Werkzeug, anschließend Polieren des Werkzeugs

Pulsierende Schmelze verursacht durch den Extruder

  • Nicht ausreichende Kühlung des Einzugsbereichs
  • Nicht ausreichende Schmierung des Granulats
  • Inhomogene Granulatform (z.B. bei Verwendung von Regranulat)
  • Druckaufbau im Werkzeug zu niedrig
  • Ungeeigneter Einzugsbereich (genutet/glatt)
  • Ungeeignete Schneckenauslegung
  • Probleme mit Motor/Getriebe

Anmerkung: Ein Pulsieren der Schmelze kann auch durch eine oder mehrere Komponenten der Nachfolgeeinheit verursacht werden (siehe auch Störungssuche /-abhilfe bei der Rohrextrusion).

Unstimmigkeiten in der Temperaturmessung

  • Bohrung des Temperaturfühlers verschmutzt
  • Kein Kontakt der Thermofühlerspitze mit dem Metall
  • Probleme bei der Übertragung der Messwerte (z.B. durch einen defekten Thermofühler)

Rohrextrusion

Typische Außendurchmesser liegen im Bereich von 6 bis 16 mm. Für größere Durchmesser sprechen Sie uns an.

  • Zur Herstellung von Monorohren sind konventionelle Werkzeugkonzepte (z.B. Stegdornhalterwerkzeug) ausreichend.
  • Bügelzonenlänge zwischen 20 und 50 mm
  • Abzugsverhältnis (entspricht dem mittleren Werkzeugdurchmesser geteilt durch den mittleren Rohrdurchmesser): 2:1 bis 1,7:1
  • Wandstärkenverhältnis (entspricht dem Spalt am Werkzeugaustritt geteilt durch die Wandstärke des Rohres): in etwa gleich dem Abzugsverhältnis zu wählen.
  • Die Extrusionslinie sollte mit einem Abzug am Werkzeug ausgerüstet sein, um Dämpfe abzusaugen, die von der Schmelze emittiert werden.
  • Rohr- und Scheibenkalibrierungen geeignet
  • Einlaufradius der Kalibrierung: 5 bis 6 mm
  • Der Einlauf der Kalibrierung sollte gleichmäßig mit einem Wasserfilm bedeckt sein, um die in der Kalibrierung einlaufende Schmelze vorzukühlen. Dies verhindert das Festkleben der Schmelze auf der Oberfläche der Kalibrierung. Sandstrahlen der Oberfläche im Einlauf der Kalibrierung begünstigt die gleichmäßige Verteilung des Wasserfilms.
  • Schwankungen im Wasserlauf müssen möglichst klein gehalten werden, Druckschwankungen in der Wasserversorgung können z.B. durch ein Wasserreservoir vermieden werden, das in einer gewissen Höhe oberhalb der Anlage einen statischen Wasserdruck erzeugt.
  • Der Innendurchmesser der Kalibrierung sollte ca. 3 bis 6 % größer gewählt werden als der Nenndurchmesser des Rohres.
  • Vakuum im Vakuumtank ca. 0,1 bis 0,3 bar; das Vakuum sollte nur für die Feineinstellung des Rohraußendurchmessers gewählt werden. Wird z.B. ein höheres Vakuum benötigt, um den Nenndurchmesser einzustellen, sollte eine Kalibrierung mit etwas größerem Durchmesser verwendet werden.

Bandabzüge sind gegenüber Blockabzügen zu bevorzugen.

  • Anzuwenden, um die Haftung der Bedruckung und auch die mechanischen Eigenschaften zu verbessern.
  • Die Positionierung der Brenner sollte gleichmäßig um den Umfang des Rohres und nicht nur auf einer Seite des Rohres erfolgen.
  • Ein zusätzliches Kühlbad hinter der Beflammung ist notwendig.

Viele Probleme bei der Herstellung von PA 12- Rohren resultieren aus einem falsch eingestellten Wasserlauf beim Einlauf der Schmelze in die Kalibrierung. D.h., die korrekte Einstellung des Wasserlaufs ist von entscheidender Bedeutung für die Qualität des extrudierten Rohres.

Oberflächenqualität

  • Matte Oberfläche: Schmelzetemperatur zu gering; Ungleichmäßiger Wasserlauf vor der Kalibrierung; Verschmutzung der Schmelze mit Fremdmaterial
  • Streifen auf der Außenoberfläche: Bohrungen in den Führungsscheiben des Vakuumtanks zu klein; Ungleichmäßiger Wasserlauf vor der Kalibrierung; Werkzeug beschädigt; Kalibrierung beschädigt; Verschmutzung der Schmelze mit Fremdmaterial
  • Blasen auf der Außenoberfläche: Feuchtigkeitsgehalt des Granulates zu hoch; Vakuum zu hoch; Spritzwasser auf der Oberfläche der Schmelze verursacht durch einen zu großen Wasserlauf vor der Kalibrierung; Wassertropfen auf der Rohroberfläche vor dem Einlauf in eine Beflammung; Große Luftblasen auf der Rohroberfläche im Vakuumtank
  • Wellenartige Struktur auf der äußeren und/oder inneren Oberfläche des Rohres: Vibration von Komponenten der Extrusionslinie (z.B. Abzug, Ablängeinheit, ...); Bohrungen in den Führungsscheiben zu klein; Abzugsgeschwindigkeit bei der Verwendung von Scheibenkalibrierungen zu gering
  • Ungleichmäßige Rohroberfläche: Abzugs- und/oder Wandstärkenverhältnis zu klein oder zu groß; Wasser schwappt im Vakuumtank

Rohrgeometrie

  • Ovales Rohr: Vakuum zu gering; Abstand zwischen den Bändern des Abzuges zu gering; Rohr zu heiß beim Aufwickeln
  • Ungleichmäßige Wandstärke: Dezentrierung des Werkzeugs; Ungleichmäßiger Wasserlauf vor der Kalibrierung
  • Rohr verdreht sich bei der Fertigung: Ungleichmäßiger Wasserlauf vor der Kalibrierung; Abzug im Vergleich zu den anderen Anlagenkomponenten nicht richtig ausgerichtet
  • Gekrümmtes Rohr: Ungleichmäßige Wandstärkenverteilung; Ungleichmäßiger Wasserlauf vor der Kalibrierung; Beflammung nur von einer Seite; Mangelhafte Ausrichtung von Werkzeug und Kalibrierung, Rohr zu heiß beim Aufwickeln

Mechanische Eigenschaften des Rohres

  • Reißdehnung zu gering: Vakuum zu hoch; Scharfe Kanten in der Kalibrierung; Einlaufradius der Kalibrierung zu klein; Ungleichmäßiger Wasserlauf vor der Kalibrierung; Schmelzetemperatur zu gering; Beflammung nur von einer Seite oder auch keine Beflammung; Mangelhafte Ausrichtung von Werkzeug und Kalibrierung; Verschmutzung der Schmelze mit Fremdmaterial, Dreck, Staub usw.; Abbau der Formmasse
  • Kälteschlagzähigkeit nicht ausreichend: Verschmutzung der Schmelze mit Fremdmaterial, Dreck, Staub usw.; Schmelzetemperatur zu gering
  • Aufspleißen des Rohres: Schmelzetemperatur zu gering; Verschmutzungen in den Bindenähten
  • Maximale Anlagengeschwindigkeiten bis zu 2000 m/min
  • Schlauchummantelungswerkzeug
  • Abzugsverhältnis (entspricht dem Querschnitt des Werkzeugaustritts bezogen auf den Querschnitt der Ummantelung): 15 - 20:1
  • Vakuum ca. 0,2 bar
  • Kalibrierung: Verwendung von vorgekühltem Wasser wird empfohlen
  • Schlauchummantelungswerkzeug
  • Abzugsverhältnis (entspricht dem Querschnitt des Werkzeugaustritts bezogen auf den Querschnitt der Ummantelung): 9:1 bei Abzugsgeschwindigkeiten > 200 m/min: 12:1 - 15:1
  • Balance im Abzugsverhältnis (entspricht dem Verhältnis von Düsen- zu Dorndurchmesser geteilt durch das Verhältnis von Außen- zu Innendurchmesser der Lichtwellenleiterhülle): 1:1
  • bei Abzugsgeschwindigkeiten > 200 m/min: 1,2 - 1,3
  • Kalibrierung: Verwendung von vorgekühltem Wasser wird empfohlen

Walzen: Temperatureinstellung im Bereich zwischen 45 und 110 °C

Thermoformen von PA-12-Rohren

Die folgenden Angaben beziehen sich weitgehend auf Monorohre, für Mehrschichtrohre können die Thermoformbedingungen unterschiedlich sein.

  • Polyethylenglykol: Thermoformtemperatur: 150 - 155 °C, Thermoformdauer: < 5 min
  • Heißluft: Thermoformtemperatur: 150 - 170°C, Thermoformdauer: 15 - 30 min
  • Dampf: Thermoformtemperatur: 130 - 145 °C (3 - 5 bar Druck), Thermoformdauer: < 1 min
  • Andere Thermoformverfahren, z.B. über Infrarotstrahlung oder in einem Hochfrequenzfeld, sind möglich.