Extrusion & Compoundierung
Extruder für unterschiedliche verfahrenstechnische Aufgaben
Unserem Lehrstuhl stehen Extruder unterschiedlichster Art und Größe für jede verfahrenstechnische Aufgabe zur Verfügung. Zum Maschinenpark gehören Ein- und Zweischneckenmaschinen, Kneter, Tandem- und Kaschieranlagen. Dadurch decken wir mit unseren erfahrenen Mitarbeitern eine breite Palette von Verarbeitungs- und Compoundieraufgaben vom Labor- bis zum Technikumsmaßstab ab. Für die Anlagen existiert zudem ein umfangreiches Sortiment an Zubehör und Werkzeugen.
Ansprechpartner: M.Sc. Tim Scherzer
Telefon: +49 921 55 7472
Mail: tim.scherzer@uni-bayreuth.de
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.
Laborkneter
Prozesslänge [[L/D]] 20
Schneckendurchmesser [mm] 30
max. Schneckendrehzahl [U/min] 500
Antriebsleistung [kW] 7,5
Ausstoßleistung [kg/h] 5 – 25
Austragsschnecke
Durchmesser [mm] 40
Länge [L/D] 6
Temperaturregelung
Temperaturbereich [° C] bis 400
Heizsystem elektrisch
Kühlung Luft
Zubehör Vakuumentgasung, Gravimetrische Dreikomponenten Dosieranlage K-Tron, Wssserbad und Stranggranulator
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.
Einschneckenextruder Collin:
Schneckendurchmesser [mm] 20
L/D 25
Maximale Drehzahl [1/min] 180
Maximales Drehmoment [Nm] 94
Verarbeitungstemperaturen [°C] Bis 300
Heizzonen 5
Massedurchsatz [kg/h] ≤ 1 – 5
Walzengruppe Chill-Roll:
Kühlwalzendurchmesser [mm] 72
Kühlwalzenbreite [mm] 190
Maximale Düsenbreite [mm] 100
Maximale Zugkraft [N] 260
Maximale Abzugsgeschwindigkeit [m/min] 14
Standort: Universität Bayreuth
Telefon: +49 921 55 7420
Der Filamentextruder ist ein Einschneckenextruder für die Herstellung von 3D-Druckfilamenten. Mit der Anlage können selbst Hochtemperatur-Thermoplaste präzise und reproduzierbar verarbeitet werden. Die hergestellten Filamente verarbeiten wir mit unseren Anlagen in der additiven Fertigung weiter.
Schneckendurchmesser Laborkneter [mm] 20
L/D 25
Maximale Drehzahl [1/min] 200
Maximales Drehmoment [Nm] 124
Massedurchsatz [kg/h] 4
Verarbeitungstemperaturen [° C] bis 400
Heizsystem elektrisch
Kühlung Luft
Zubehör
Wasserbad, Laser Dickenmessung und Abzugseinheit mit Wickelfunktion
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.
Verarbeitungsverfahren
Compoundieren, Schäumen, rheologische Untersuchungen (Dehndüse, Kapillarrheometer)
Schneckendurchmesser [mm] 20
[L/D] 40
Drehzahl max. [1/min] 400
Drehmoment max. [Nm] 55
Heizzonen 6
Massedurchsatz [kg/h] 1 – 5
Schneckendurchmesser [mm] 20
Zubehör
Schmelzepumpe, Rheotens, Granulator, Wasserbad, Massekneter
Telefon: +49 921 55 7420
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.
Schneckendurchmesser [mm] 225
L/D 44
Maximale Drehzahl [1/min] 1200
Maximales Drehmoment [Nm] 212
Verarbeitungstemperaturen [° C] bis 400
Heizzonen 10
Massedurchsatz [kg/h] 10 – 100
Zubehör
Schrägspritzkopf mit Lochleiste 2 x Ø 4 mm , 4 x Ø 4 mm Bohrung, Vakuumanlage zur Entgasung (22 m3/h bei 100 mbar), 2 Probeentnahmeplatten, optional 2 Seitenbeschickung, 2 Injektionsstellen für Flüssigdosierung, zwei Gravimetrische Dosierer
Ansprechpartner: Sebastian Gröschel
Telefon: +49 921 55 7420
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.
DOPPELSCHNECKENEXTRUDER
Schneckendurchmesser [mm] 25
Zylinderlänge [d] 42
Verarbeitungstemperaturen [°C] bis 450
Verarbeitungsmasse [kg/h] bis 15
Drehmoment [Nm] 90
Drehzahl [1/min] 460
Verarbeitungsverfahren
Compoundieren, Schaumextrusion
Zubehör
Collin Plattenkalibrator, Maximator, Breitschlitzdüse, Zweikomponenten-Dosierstation
EINSCHNECKEN-KÜHLEXTRUDER
Schneckendurchmesser [mm] 45
Zylinderlänge [d] 30
Verarbeitungstemperaturen [°C] bis 450
Verarbeitungsmasse [kg/h] bis 15
Drehmoment [Nm] 1200
Drehzahl [1/min] 240
Verarbeitungsverfahren
Schaumextrusion
Standort: Universität Bayreuth
Telefon: +49 921 55 7420
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.
DOPPELSCHNECKENEXTRUDER
Schneckendurchmesser [mm] 41
Zylinderlänge [d] 43
Verarbeitungstemperaturen [°C] bis 400
Verarbeitungsmasse [kg/h] bis 50
Verarbeitungsverfahren
Compoundieren, Schäumen
Zubehör
Collin Glättwerk, Maximator, Granulator, Schlitzdüse
KÜHLEXTRUDER
Schneckendurchmesser [mm] 50
Zylinderlänge [d] 30
Verarbeitungstemperaturen [°C] bis 400
Zubehör
Collin Glättwerk, Maximator, Granulator, Schlitzdüse
KOEXTRUDER
Schneckendurchmesser [mm] 50
Zylinderlänge [d] 30
Verarbeitungstemperaturen [°C] bis 400
Zubehör
Collin Glättwerk, Maximator, Granulator, Schlitzdüse
Standort: Neue Materialien Bayreuth GmbH
Das Verfahren ist einzigartig, da es die Direktkaschierung in einem Schritt ermöglicht. Die Anlage besteht aus einem Einschneckenextruder und einer speziellen Kaschiereinheit. So können Kupferfolien direkt auf ein Substratmaterial kaschiert werden. Diese extrudierten Halbzeuge können in der Elektroindustrie weiterverarbeitet werden. Weiterhin besteht die Möglichkeit mit der Anlage Glas- und Kohlenstoff-Fasermatten direkt zu imprägnieren
| Schneckendurchmesser Laborkneter [mm] | 30 |
| L/D | 20 |
| Drehzahl max. [1/min] | 180 |
| Drehmoment max. [Nm] | 94 |
| Massedurchsatz [kg/h] | 4 – 25 |
| Verarbeitungstemperaturen [°C] | bis 450 |
| Heizsystem | elektrisch |
| Kühlung | Luft |
| Zubehör | Kalander mit Abzugseinheit |
| Standort | NMB Modul 1 – Bayreuth |
| Ansprechpartner
Telefon |
Markus Schirmer
+49 921 / 55 7550 od.7551 |