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Extruder

Als Extruder wird eine Schneckenpresse bezeichnet, die geschmolzene Rohkunststoffe gleichmäßig aus einer Öffnung herauspresst. Dieses Verfahren (Extrusion) erfolgt unter permanent hohem Druck und Temperatur. Dabei durchläuft der Extruder grundsätzlich eine Verarbeitungs- und eine Aufbereitungsphase. Während Verarbeitungsextruder vor allem der Form dienen, sorgen Aufbereitungsextruder für die chemische und physikalische Modifizierung von Stoffen. Es wird zwischen verschiedenen Extrudermodellen je nach Wellenanzahl unterschieden.

Inhaltsverzeichnis

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Allgemein

Der Extruder kam bereits vor 1900 in der Kautschukindustrie zum Einsatz. Im Laufe der Zeit wurde es zudem sowohl für die Lebensmittelindustrie als auch für thermoplastische Kunststoffartikel eingesetzt. Verarbeitungsextruder dienen hauptsächlich der Form, während Aufbereitungsextruder für die chemische und/oder physikalische Modifizierung von Stoffen sorgen. Je nach Produkt erfolgt die Herstellung mit Druck von 10 bis zu 1500 bar und Temperaturen von 60 bis 300 °C. Die Längenbezeichnungen der Extruder werden in 25D, 30D, 40D angegeben. Dies bedeutet, dass das 25-fache (30-fache, 40-fache etc.) des Schneckendurchmessers die Länge ergibt. Zur Ausstoßsteigerung werden Einschneckenextruder (Schnellläufer) mit Drehzahlen von bis zu 1500 Umdrehungen pro Minute hergestellt.

Kolbenextruder

Bei dieser Bauform wird der Druck mittels eines Kolbens erzeugt. Kolbenextruder werden vor allem dann eingesetzt, wenn die Verarbeitung des Materials nicht mit Schneckenextruder möglich ist oder ein häufiger Produktwechsel erfolgen soll. Kolbenextruder kommen dabei häufig sowohl für keramische Materialien als auch für Materialien zum Einsatz, die empfindlich auf hohe Scherkräfte reagieren. Kolbenextruder können schnell gereinigt werden und haben nur wenig Kontaktfläche zur Extrusionsmasse. Durch Einsetzen von großen Kolbendurchmessern und Zylinderlängen kann auch eine semikontinuierliche Produktion erfolgen.

Schneckenextruder

Hier entsteht der Druck mit einer Extruderschnecke, welche in dem sogenannten Schneckenzylinder steckt. Der Nenndurchmesser des Zylinders ist fast identisch wie der Außendurchmesser der Schnecke. Am vorderen Ende des Schneckenzylinders befindet sich die formgebende Auslassöffnung, während sich am hinteren Ende der Antrieb für die Rotation der Schnecke befindet. Die zu verarbeitenden Materialien werden der Schnecke in der Regel durchgehend über einen Trichter von oben zugeführt. Die Form bzw. Bauart der Schnecken bestimmen die Eigenschaften. Einschneckenextruder sind kostengünstig, durchmischen allerdings nicht so effektiv.

Einsatzbereiche

Der Extruder wurde bereits vor 1900 in der Kautschukindustrie eingesetzt, woraufhin später auch die Lebensmittelindustrie dieses Gerät verwendete. Aufgrund des Erfolgs in der Kunststoffindustrie hat es sich in der Verfahrenstechnik als ein wichtiges Gerät bei der Produktion von Kunststoffartikeln etabliert.

So spielt der Extruder auch in der Fensterherstellung eine wichtige Rolle. In folgenden Bereichen wird ein Extruder zur Herstellung benötigt:

  • Kunststoffe, Pulverlack, Rohre, Stäbe, Schläuche, Folie
  • Autoreifen, bei einigen Autoteilen wie Innentürverkleidung, Scheibenwischer
  • Tür- und Fensterdichtungen
  • Lebensmittel: Kaugummi, Kaubonbons, Nudeln, Karamell, Brot
  • Tiernahrung

Fensterprofile aus Kunststoff

Die Herstellung der Kunststofffensterprofile erfolgt ebenfalls mit einem Extruder. Beim Fensterbau wird der Kunststoff in Form von Granulat geliefert, welches in den Extruder hineingegeben wird. Anschließend wird die Maschine erhitzt, sodass das Granulat schmilzt. Die Walzen in der Maschine sorgen dafür, dass der flüssige Kunststoff in Form gebracht wird. Danach kühlt der Kunststoff ab, woraufhin die Fensterprofile auf die gewünschte Länge geschnitten und an den Ecken zusammengeschweißt werden. Hierfür wird der Kunststoff an den Enden erhitzt und zusammengedrückt, wobei maschinell eventuelle Kunststoffreste entfernt werden. Für die Herstellung von Glasleisten und Rollladenführungen gibt es spezielle Co-Extruder. Die Fensterprofile können auch mit Holzstruktur oder Farbfolie beschichtet werden. Durch die Einfärbung des Granulats ist die Bestimmung der Farbe möglich.

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