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Entwicklung maßgeschneiderter Compounds
Neben klassischen Thermoplasten wie Polyolefinen, Polyvinylchlorid, Polyestern, Polyamiden, Polycarbonaten oder Styrolcopolymeren sowie deren Blends forschen wir an der Entwicklung von Biopolymeren, Wood Polymer Composites (WPC), Hochleistungskunststoffen, Nanocomposites und thermoplastischen Elastomeren (TPE).
Verarbeitung und Weiterbearbeitung von Kunststoffprodukten
Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.
Fehler entdecken und Gefahren minimieren
In der Kunststoffindustrie werden unterschiedliche Prüfmethoden zur Prozessüberwachung und Bauteilprüfung eingesetzt. Sie helfen bei der Schadensanalyse, Qualitätskontrolle und Produktüberwachung.
Auch im Abfall stecken wertvolle Rohstoffe
Wir arbeiten an Themen mit starkem Bezug zur industriellen Umsetzung. Dabei können wir auf ein großes Netzwerk vertrauen, das unsere Kompetenzen ergänzt. So gelingt es uns, innovative Lösungen für Ihre Fragestellungen zu entwickeln.
Analog war gestern – Industrie 4.0 ist die Zukunft
Die Digitalisierung ist ein Eckpfeiler der modernen Industrie. Sie birgt ein enormes Potenzial, um die Leistungen in der Produktion deutlich zu steigern und damit die Wettbewerbsfähigkeit in Deutschland zu stärken.
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SimulAC
Numerische Simulation der Aufschmelzzonen von Compoundierextrudern
Projektdauer
Von: 01.05.2024 Bis: 31.10.2026Beschreibung
Der gezielte Einsatz von numerischen Simulationen ermöglicht eine digitale Abbildung und darauf aufbauend die Optimierung von Prozessen. Für die Kunststoffverarbeitung sind diese Simulationen aufgrund des speziellen Materialverhaltens jedoch mit erheblichen Herausforderungen verbunden. Insbesondere die Simulation des Aufschmelzens von Polymeren in Compoundierextrudern wie dem Doppelschneckenextruder ist aktuell noch nicht möglich. Dies bremst die Weiterentwicklung dieser für die Herstellung und Wiederaufbereitung von Kunststoffen unverzichtbaren Anlagen und darauf basierender Prozesse.
Daher wird in diesem Projekt eine numerische Simulationsmöglichkeit des Aufschmelzens in einem Doppelschneckenextruder entwickelt. Diese soll auf der Kombination von Ansätzen für die 3D-Simulation des Aufschmelzens in aus numerischer Sicht einfacheren Einschneckenextrudern mit Modellen zur Simulation von reinen Schmelzen in Doppelschneckenextrudern beruhen. Das Materialverhalten von Kunststoffen soll dabei im Übergang von Feststoff zu Schmelze über das Melt-Fraction-Modell beschrieben werden. Dazu müssen im Forschungsvorhaben für das Melt-Fraction Modell zunächst die Materialdaten für die Ermöglichung von numerischen Simulationen bestimmt und geeignete Randbedingungen der Simulation erforscht werden. Für die Validierung ist ein Versuchsstand aufzubauen und entsprechend den Simulationen experimentelle Untersuchungen durchzuführen. Der Abgleich zwischen Simulation und experimentellen Ergebnissen soll dann den Aufbau eines Demonstrator-Simulationswerkzeugs ermöglichen. Dies schafft für Unternehmen erstmals den Zugang zu 3D-Simulationen der Aufschmelzzone eines Doppelschneckenextruder. Damit können Prozesse näher charakterisiert und industrielle Prozesse in der Praxis verbessert werden.
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