Folien- und Plattenextrusion - Simulation der Abkühlung
Das Simulationsprogramm Sheet CoolAix berechnet die Abkühlung einer Folie oder einer Platte während des Extrusionsprozesses. Als Ergebnisse liegen die Temperaturverteilung entlang des Weges als auch über die Dicke vor. Anhand der Temperaturverteilung lassen sich die optimalen Maschineneinstellgößen (z.B. Walzentemperaturen) ermitteln.
Die Berechnungsergebnisse von SheetCoolAix sind:
- die Temperaturverteilung über der Dicke der Folie bzw. Platte und
- die Temperaturverteilung Längs des Weges durch die Extrusionslinie,
- die Wärmemenge, die von dem Kunststoff an die Walzen und
- die Wärmemenge, die an den Raum abgegeben wird.
Als Randbedingungen werden benötigt:
- Thermischen Stoffdaten des Werkstoffs,
- Anlagengeometrie und
- Maschineneinstellgrößen.
Die Eingabe der Anlagengeometrie wird in Form einer grafischen Darstellung visualisiert. Die Rechenzeit beträgt auf einem handelsüblichen PC wenige Sekunden. Die Bedienung des Programms ist aufgrund der Oberfläche, die auf Windows Standarddialogen basiert, intuitiv, einfach und komfortabel.
Theoretischer Hintergrund
Für eine einwandfreie Qualität ist die homogene Abkühlung unbedingt erforderlich. In Abhängigkeit von Temperatur, Verweilzeit, und Dicke bildet sich beim Durchlaufen der Extrusionslinie ein unsymmetrisches Temperaturprofil aus. Dies führt zu einem zeitlich versetzten Einfrieren, wodurch Orientierungen und Eigenspannungen eingebracht werden. Diese beeinflussen massiv die Qualität, insbesondere die Planlage und die optischen Eigenschaften.
Das unsymmetrische Temperaturprofil ist jedoch im Gegensatz zur Oberflächentemperatur keiner direkten Messung zugänglich. Mit der Messung der Oberflächentemperatur kann aber keine Aussage über die Temperaturverteilung im Inneren getroffen werden.
Hier kann das Simulationsprogramm Sheet CoolAix Abhilfe schaffen. Es berechnet die Temperaturverteilung über der Dicke einer Folie bzw. Platte. So kann die Temperaturverteilung dennoch sowohl bei der Produktion als auch bei der Konstruktion berücksichtigt werden.