Kunststoffextrusion

Kunststoffextrusion ist eine Methode zur Herstellung durchgängiger und gleichmäßiger Formen aus Kunststoffperlen, -pellets oder -granulaten, die für ihre Effizienz und Flexibilität bekannt ist. Sie erzeugt einheitliche Profile sowohl für einfachere als auch komplexere Formen. Eine formgebende Düse verleiht diesen Profilen unterschiedliche Querschnitte. Das Resultat kann dann in verschiedene Formen für eine Vielzahl von Branchen geschnitten werden, z. B. Rohre und kleine Strukturteile für den Bau oder Kunststoffbleche und -folien für die Lebensmittelverpackung. Der Prozess zur Vorbereitung des Kunststoffs für die Extrusion findet unter Vakuum statt. Dies gewährleistet sowohl eine hohe Produktqualität als auch das sichere Entfernen aller potenziell gefährlichen Gase und Dämpfe.

Im ersten Prozessschritt wird Rohmaterial, meist in Form von Kunststoffgranulaten unterschiedlicher Größe, über den Einfülltrichter in einen Extruder gefüllt. Eine rotierende Schraube schiebt das Granulat dann durch den beheizten Extruderzylinder.

Der Zylinder wird kontinuierlich unter Vakuum gehalten, um den geschmolzenen Kunststoff zu entgasen. Dieser Prozess ist als Schmelze-Entgasung unter Vakuum bekannt. Beim Schmelzen des Kunststoffs werden verschiedene Gase und Dämpfe freigesetzt, wodurch sich Blasen bilden. Die Vakuumpumpe saugt diese Blasen sanft aus der Kunststoffschmelze und entfernt Luft, Dämpfe und Gase, die auf dem Weg zur formgebenden Düse freigesetzt werden. Ohne Vakuum würden diese Blasen Defekte im abgekühlten Kunststoff verursachen und somit die Qualität des Produkts beeinträchtigen. Die Schmelze-Entgasung unter Vakuum löst dieses Problem. Sie hinterlässt ein hochwertiges Produkt ohne Einschlüsse oder andere Mängel. Darüber hinaus können die freigesetzten Gase sowohl gesundheits- als auch umweltschädlich sein. Durch das Absaugen in diesem Stadium können sie aufgefangen und ordnungsgemäß entsorgt werden und gelangen nicht in die Umgebungsluft.

Wenn die homogene Schmelze das Ende des Extruders erreicht hat, wird sie durch eine Düse gepresst. Dabei handelt es sich um eine dicke Metallscheibe mit einer speziell geformten Öffnung. Indem die Schmelze durch die Düse gedrückt wird, nimmt sie die Querschnittsform der Öffnung in durchgehender Länge an. Dabei kann es sich um komplexe Formen, wie bei der Profilextrusion, oder um einfache wie Bleche, Folien oder Stränge handeln.

Ein Kühlsystem kühlt den extrudierten Kunststoff ab, der daraufhin aushärtet und seine neue Form dauerhaft annimmt. Anschließend kann er je nach Bedarf geschnitten, gerollt oder gewickelt werden.

Es gibt eine Vielzahl von Materialien, die für Kunststoffextrusionsprozesse verwendet werden können. Sie lassen sich in drei Kategorien einteilen:

Ja, neben Kunststoffen können noch viele weitere Materialien extrudiert werden. Extrusion wird häufig in der Lebensmittelindustrie eingesetzt, um unterschiedlichste Waren wie Nudeln, Süßigkeiten und Frühstückszerealien sowie Tiernahrung herzustellen. Aber Extrusion wird nicht nur für Lebensmittel, sondern auch zur Produktion von Waren aus Gummi, Metall, Ton und Keramik eingesetzt. Wegen dieser Vielseitigkeit ist die Extrusion in verschiedenen Branchen als Prozess zur Herstellung komplexer Formen und einheitlicher Waren sehr geschätzt.

Dank ihrer Vielseitigkeit und Effizienz findet die Kunststoffextrusion in den verschiedensten Branchen Anwendung. Typische Produkte sind:

Extrusion ist ein für die Großserienfertigung bestens geeigneter Prozess. Da es sich um ein kontinuierliches Verfahren handelt, können Profile, Rohre, Bleche oder andere Formen aus Kunststoff in großen Mengen ohne Qualitätseinbußen hergestellt werden.

Die Kunststoffextrusion wird häufig in Kombination mit anderen Kunststofffertigungsverfahren eingesetzt. Beispielsweise kann ein extrudiertes Blech im Anschluss per Tiefziehen weiter bearbeitet werden. In Situationen, in denen verschiedene Methoden möglich sind, bietet der Kunststoffextrusionsprozess jedoch gleich mehrere Vorteile.

Die Kunststoffextrusion eignet sich ideal für die Herstellung langer, durchgängiger Profile in der Großserienfertigung, die anschließend zugeschnitten werden können. Da sich mit dieser Methode Querschnitte anstelle von dreidimensionalen Formen herstellen lassen, können diese dennoch recht komplex sein. Der Extrusionsprozess ist schneller als Prozesse wie Tiefziehen oder Spritzguss, bei denen jede Form einzeln geformt werden muss. Es entstehen weniger Abfälle als beim Tiefziehen und Spritzguss, da die fertigen Profile nicht beschnitten werden müssen. Eventueller Ausschuss (z. B. verformte Teile zum Ende eines Durchlaufs) kann sofort in die Maschine zurückgeführt und wiederverwendet werden.

Die Kunststoffextrusion kann schwerwiegende Auswirkungen auf die Umwelt haben, wenn sie nicht ordnungsgemäß durchgeführt wird. Die beim Schmelzen des Kunststoffs freigesetzten Gase können umweltschädlich sein. Vakuumpumpen von Busch stellen jedoch sicher, dass diese Gase aufgefangen und angemessen aufgearbeitet werden können.

Darüber hinaus wird Ihre Anwendung durch die Energieeffizienz unserer Vakuumpumpen umweltfreundlicher. Mit dem integrierten drehzahlgeregelten Antrieb in unseren PLASTEX Einheiten können Sie im Vergleich zu Vakuumpumpen ohne diesen bis zu 50 % Energiekosten sparen – und damit den CO2-Fußabdruck Ihres gesamten Herstellungsprozesses verringern. Der Prozess der Kunststoffextrusion bietet außerdem den Vorteil, dass nur sehr wenig Abfall anfällt. Zudem können ungenutzte Kunststoffe oder Schnittreste vom Ende eines Durchlaufs direkt in die Maschine zurückgeführt und im nächsten Prozess wiederverwendet werden.

Mehrere Vakuumpumpen von Busch eignen sich ideal für Extrusionsprozesse. Die PLASTEX Entgasungseinheit von Busch ist eine Komplettlösung für die Entgasung in der Kunststoffextrusion. Sie umfasst eine trockene MINK Klauen-Vakuumpumpe, einen Abscheider und eine integrierte Steuereinheit und ist äußerst energieeffizient.

Für die Profilextrusion sind DOLPHIN Flüssigkeitsring-Vakuumpumpen und trockene MINK Klauen-Vakuumpumpen die beste Wahl. Beide sind auf die hohen Anforderungen der Entgasungsanwendung zugeschnitten. Mit ihrem trockenen Wirkprinzip bietet die MINK den zusätzlichen Vorteil, dass kein Betriebsmittel erforderlich ist. So sparen Sie Wasserkosten und stellen sicher, dass die abgesaugten Gase mit keinen anderen Substanzen reagieren können.

Für jeden Prozess haben wir die richtige Vakuumlösung. Kontaktieren Sie uns, um die spezifischen Anforderungen Ihrer Anwendung zu besprechen – unsere Vakuumexperten beraten Sie gerne.

Vakuumlösungen von Busch werden in Kunststoffextrusionsprozessen auf der ganzen Welt eingesetzt. Drei Beispiele finden sich in Deutschland, und in allen drei Fällen werden MINK Vakuumpumpen verwendet.

Die Bada AG war eine der ersten Firmen, die bereits 2001 die damals neu auf den Markt gekommene MINK Klauen-Vakuumtechnologie eingesetzt hat. Sie produziert technische Thermoplaste für verschiedene Branchen wie Medizintechnik, Elektronik und Haushaltswaren. Die Bada AG verfügt über fünf Extrusionslinien und vertraut bis heute auf die MINK-Technologie.

Bei der CompraXX GmbH kommt Busch Technologie für die Entgasung der Kunststoffschmelze zum Einsatz. Das Unternehmen entwickelt und produziert innovative Kunststoff-Compounds für seine Kunden.

Die PolyComp GmbH stellt komplexe technische Kunststoffe her. Auch hier entgasen MINK Vakuumpumpen die Extrusionslinien.