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Fabrik der Zukunft

Wood Plastic Composites - Entwicklung eines Extrusionswerkzeuges

Entwicklung einer neuartigen Extrusionswerkzeugtechnologie für ein Holzfaser - Kunststoffmaterial. Das Material wird in einem zweiten Projekt neu entwickelt und soll einen Fasergehalt von 60 - 85% aufweisen. Kriterium sind sowohl eine hohe Profilqualität als auch eine entsprechende Ausstoßleistung, die eine wirtschaftliche Produktion gewährleistet.

Kurzbeschreibung

Status

abgeschlossen

Kurzfassung

Holzfaserextrusion mit höherem Kunststoffanteil ist schon länger bekannt bzw. wird auch für einige Anwendungen eingesetzt. Bei diesen Materialien ist die Holzfaser eher Füllstoff und nicht, wie bei dem neu zu entwickelnden Holzfaser-Kunststoffmaterial, Verbund- bzw. Verstärkungsstoff. Bei hohem Holzfaseranteil sind bisher eingesetzte Prozess- bzw. Werkzeugtechnologien nicht geeignet. Es werden keine ausreichenden Profilqualitäten erreicht, ebenso sind die geringen Ausstoßleistungen nicht wirtschaftlich.

Mit der geplanten Prozess- bzw. Werkzeugtechnologie soll einerseits eine hohe Profilqualität erreicht werden, andererseits eine wirtschaftliche Profilerzeugung.

Zielsetzung

Prozess- Werkzeugtechnik:

  • Faserschonendes Düsenkonzept
  • Ausgrenzen von Bindenahtfehlern
  • Reduzierung von Blate out in der Düse
  • Spannungsfreies Kalibrieren
  • Ausstoßleistung: bis 5m/min.
  • Coextrusion mit verschiedenen Thermoplasten, im speziellen mit PP

Profil:

  • Geschlossene Oberfläche
  • Oberflächenglanz beeinflußbar > hochglänzend bis matt
  • Werkstoff- und prozessoptimierte Geometrie
  • Hohe mechanische Eigenschaften > insbesondere E-Modul, Schlagfestigkeit, Reißdehnung

Inhalte

Werkzeugdüse:

  • Optimierung bzw. Reduzierung von Druckverbrauch
  • Reduzierung der durchschnittlichen Materialverweilzeit
  • Materialschonende Formgebung >stetige Kontraktion, Reduzierung von Querströmungen
  • Coexzuführung kurz vor Düsenaustritt bei geringem Gegendruck und einem optimierten Anströmwinkel

Kalibrierungstechnologie:

  • Geschlossene Fahrweise zwischen Düse und Kalibrierung > Glanzplattentechnologie
  • Extrudat nach Düsenaustritt komprimieren > nicht auf Unterzug

Methodische Vorgehensweise

  • IST-Analyse
  • Planung / Konzepterstellung
  • Werkzeugkonstruktion
  • Fertigung
  • Adaptierung der Versuchsanlage
  • Versuche und Optimierungen im Technikum
  • Prüfung und Auswertung
  • Abschlussbericht

Erwartete Ergebnisse

Die Erwartungen für dieses Projekt sind, dass in Zusammenhang mit einem neu zu entwickelnden Rohstoff ein Extrusionswerkzeug entwickelt wird, mit dem Profile aus einem Holzfaser - Kunststoffverbundmaterial produziert werden können, die sowohl eine deutlich gesteigerte Profilqualität aufweisen, als auch eine wesentlich wirtschaftlichere Herstellung ermöglichen als mit den bisher bekannten Technologien möglich ist.

Publikationen

Wood Plastic Composites - Neue Wertschöpfung aus Holzspänen

Schriftenreihe 68/2006 W. Stadlbauer, E. Sehnal, L. Weiermayer, Herausgeber: BMVIT
Deutsch, 180 Seiten, vergriffen
Weitere Informationen

Downloads zur Publikation

Projektbeteiligte

Projektleiter

Greiner Extrusionstechnik GmbH Leopold Weiermayer
Friedrich-Schiedel-Straße 1, A-4542 Nußbach
Tel.: +43 (0)7587 504-183
Fax: +43 (0)7587 7418
E-Mail: leopold.weiermayer@greiner-extrusion.at

Projekt- und Kooperationspartner