Seminar

Optimierter Betrieb und Scale-up von Doppelschnecken-Extrudern

mit Teilnahmebescheinigung

Doppelschnecken-Extruder: Auslegung, Betrieb und Scale-up

Die optimale Auslegung des Extruders ist die Voraussetzung für den erfolgreichen und wirtschaftlichen Betrieb von Produktions-­Extrudern und das Scale-up von Labor- und Technikums-Versuchen. Für die Optimierung des Extrusionsprozesses spielt in der Praxis die Erfahrung eine große Rolle; andererseits gibt es umfang­reiche theoretische Rechenmodelle für Teilprozesse im Extruder. Aus der Kombination von Praxis und komplexen Modellen lassen sich überschaubare Rechenregeln herleiten, die die wesentlichen Abhängigkeiten zur Auslegung, dem Scale-up und den optimalen Betriebsbedingungen beschreiben.

Dieses Seminar vermittelt einen vertiefenden Einblick in die ­Theorie und Praxis von gleichsinnig drehenden Doppelschnecken-Extrudern. Komplexe Zusammenhänge werden erläutert und in einfache Formeln überführt. Anhand von zahlreichen Rechenübungen und Übungsvideos wird das vorgestellte Know-how gefestigt.

Die Teilnehmer erfahren, welche Auswirkungen Geometrie, Rheologie und Teilfüllung auf Materialdurchsatz, Druckaufbau und Leistung haben, welche Produktschädigungen es gibt, wie man sie vermeidet, wie sich die Energieeffizienz des Prozesses optimieren lässt und wie das Fördern, Aufschmelzen, Mischen und Entgasen von Polymeren und ihren Schmelzen durch einfache Formeln berechnet werden kann.

Top Themen

  • Vorteile des Gleichdrallextruders beim Fördern, Aufschmelzen, Mischen und Entgasen
  • Extruderauslegung mit einfachen Rechengrundlagen
  • Produkteigenschaften in Abhängigkeit von der Auslegung
  • Regeln beim Scale-up und wie Sie sie befolgen können
  • Einfache Berechnung des optimalen Betriebspunktes
  • Mischwirkung und Entgasungsleistung berechnen und optimieren

Ablauf des Seminars "Optimierter Betrieb und Scale-up von Doppelschnecken-Extrudern"

Erfahren Sie im Seminar "Optimierter Betrieb und Scale-up von Doppelschnecken-Extrudern" mehr zu folgenden Themen:

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Programmablauf

Geometrie der Gleichläufer

  • Kinematische Selbstreinigung
  • Äußere und innere Geometrieparameter
  • Überschlägige Auslegung (Extrudergröße) bei ­gewünschtem Durchsatz aus Basisdaten
  • Spiele Schnecke–Gehäuse, Schnecke–Schnecke

Rheologie

  • Übersicht Einteilung Feststoffe, Flüssigkeiten
  • E-Modul, Viskosität
  • Strukturviskosität und Viskoelastizität
  • Änderung der Viskosität in Abhängigkeit von der Schnecken­drehzahl
  • Einfluss der Temperatur auf das rheologische ­Verhalten
  • Beispiele Temperatur- und Viskositätsverteilung im Schneckenquerschnitt
  • Wo kann ich Stoffdaten erhalten?

Produktschädigung

  • Arten der Produktschädigung
  • Methoden zur Vermeidung bzw. Verringerung von Produkt­schädigungen
  • Durchsatz versus Produktqualität

Leistung und Druckaufbau

  • Zusammenhänge zwischen Druck, Leistung, äußerer ­Schneckengeometrie, Drehzahl, Viskosität
  • Einfache Gleichungen für bestimmte Produkte im flüssigen Zustand
  • Dimensionslose Kennzahlen für die Berechnung und das ­Scale-Up

Teilgefüllte Maschine und Bereiche

  • Transport bei Teilfüllung
  • Leistungsdissipation in teilgefüllten Bereichen
  • Abschätzung des Leistungseintrags
  • Mit welchen Schneckenelementen kann der ­Energieeintrag verringert werden?

Temperaturspitzen

  • Einfluss auf die ­Produktqualität
  • Abschätzung von Temperaturspitzen
  • Reduktion von Temperaturspitzen
  • Temperatur und Scale-Up

Auswahl der Schneckenelemente für Extrusion und ­Compoundierung

  • Marktübersicht über gängige Schneckentypen
  • Neuentwicklungen bei Förderelementen, Rückstau­elementen, kinematisch selbstreinigenden Elementen, Mischelementen, förderneutralen Elementen
  • Anwendungsspezifische Schneckenauswahl unter den Gesichtspunkten Druck, Temperatur, Energieeintrag

Feststofftransport und Aufschmelzen

  • Simulationsbeispiele des Granulattransports
  • Temperaturerhöhung in der Einzugszone
  • Aufschmelzen im Doppelschneckenextruder

Mischen

  • Homogenes und heterogenes Mischen
  • Was ist beim Scale-up zu beachten?
  • Auswahl der Schneckenelemente
  • Mischgütekennzahlen
  • Praktische Demonstration mit Modellflüssigkeit/Film

Effektive Entgasung von Polymeren in Extrudern

  • Stofftransportmechanismen: Diffusion, Phasen­grenzfläche, Konzentrationsgleichgewicht
  • Entgasen mit Mehrwellen-Extrudern: gleichsinnig drehende Extruder mit zwei und mehr Wellen, ­Flüssigkeitsverteilung, Entgasungsoberfläche, ­Oberflächenerneuerung
  • Berechnungsgrundlagen: Einfluss von Stoffgrößen, Schneckengeometrie und Betriebsbedingungen
  • Beispiele: Konzentrationsänderung in der ­Entgasungszone ohne und mit Blasenbildung, ­Scale-Up-Regeln

Zielgruppe

Das Seminar "Optimierter Betrieb und Scale-up von Doppelschnecken-Extrudern" richtet sich an:

  • Compoundeure und Extrudeure in Kunststoff verarbeitenden Betrieben
  • Forscher, Entwickler und Vertriebsmitarbeiter bei den ­Herstellern von Schnecken und Anlagen

Eine ideale Ergänzung sind die Weiterbildungen:

Ihr Referent für das Seminar "Optimierter Betrieb und Scale-up von Doppelschnecken-Extrudern":

Dr. Klemens Kohlgrüber, Kürten

Schlosserlehre mit anschließender 2-jähriger Berufsausübung, anschließend Ausbildung zum Techniker, Ingenieurstudium in Wuppertal. In Aachen Studium Maschinenbau und Promotion. Von 1986 bis 2015 bei der Bayer AG, bis 2015 auch Leiter des Arbeitskreises Hochviskostechnik der Forschungs-Gesellschaft Verfahrenstechnik (http://forschung.atlsoft.de). Dozent an der Universität Dortmund für Polymeraufbereitung.

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Veranstaltungsnummer : 03SE015

Optimierter Betrieb und Scale-up von Doppelschnecken-Extrudern

Leverkusen,

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Bismarckstr. 118,
51373 Leverkusen
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