Ziel der Entwicklung
In der Mikrotechnik werden sowohl im kontinuierlichen als auch im diskontinuierlichen Betrieb Extruder benötigt, welche kleine Schmelzemengen thermisch und stofflich optimal homogenisiert bereitstellen und gleichzeitig kurze Verweilzeiten erlauben. Der Stand der Technik zeigt, dass für den Bereich des Plastifizierstromes von 50 bis 200 mg/s das ideale Plastifizierprinzip fehlt. Im KuZ wurde ein Plastifizierkonzept mit gedrungenen Plastifizierelementen sehr kleinen L/D-Verhältnisses weiterentwickelt, welche den Bau außergewöhnlich kompakter Extruder erlauben.
Vorteile und Lösungen
Ausgangspunkt ist die bekannte Scheibenplastifizierung, welche wegen des zu geringen Druckaufbaus in der Schmelze (Weissenberg-Effekt) und der problematischen Materialeinspeisung mit einer Schneckenzuführung kombiniert wird. Dieser verweilzeitoptimierte und weitgehend fördersteife Kompaktextruder kann als Grundlage verschiedener Kunststoffverarbeitungsmaschinen in der Mikrotechnik dienen, z. B. als Kleinmengenextruder für Mikroprofilextrusion und für die Mehrkomponentenextrusion oder als leistungsfähiger 3D-Druckkopf. Eine weitere erprobte Anwendungsmöglichkeit ist der Einsatz als Vorplastifizieraggregat beim Mikrospritzgießen.
Zielgruppe und Zielmarkt
Diese Plastifiziersysteme stehen für die kontinuierliche und diskontinuierliche Extrusion im Technikumsmaßstab zur Verfügung und können beispielsweise für Mikroextrusion, Mikro-Coextrusion, Mikrocompoundierung und Mikrospritzgießen eingesetzt werden.
