Extrusion

Was ist Extrusion?

Eine wichtige Verfahrenstechnik in der Industrie ist die Extrusion. Mit diesem Produktionsverfahren können eine Vielzahl von Produktbauteilen hergestellt werden. Extrusion bezeichnet nach dem lateinischen „extrudere“ = hinausstoßen oder hinaustreiben das kontinuierliche Verfahren, bei dem zähflüssige härtbare Materialien durch eine Düse gepresst werden. Das Extrudat, der Kunststoff, wird durch einen Extruder (Schneckenpresse) mittels Heizung und innerer Reibung bei hohen Temperaturen und hohem Druck aufgeschmolzen und homogenisiert. Nach dem Austreten des Kunststoffes aus der Düse erstarrt dieses in einer wassergekühlten Kalibrierung. Wird nun ein Vakuum angelegt, dann kann das Profil angepresst an die Kaliberwand werden und damit kann die Formgebung abgeschlossen werden.

Häufig wird eine Kühlstrecke in Form von einem Wasserbad verwendet. Der Querschnitt des entstehenden geometrischen Körpers wird somit der verwendeten Düse oder Kalibrierung entsprechen. Die Fertigungstoleranzen liegen bei +/- 0,05 Millimeter. Der Einschneckenextruder besitzt die Hauptkomponenten Antrieb, Befülltrichter, Zylinder, Schnecke, Temperatursensoren, Heizbänder und eine Düse (Matrize). Bei Schneckenextrudern entstehen Drücke zwischen 10 und 300 bar und es werden Temperaturen zwischen 60 °C und 300 °C erreicht. Schnelldrehende Extruder werden bezeichnet als Schnellläufer und sie erreichen Drehzahlen von 1.500 Umdrehungen / Minute. Analog zu diesem Verfahren gibt es die Heißumformung von Metallen, die man als Strangpressen bezeichnet.

Produkte

Mithilfe von Extrusion können Produkte, wie etwa nahtlose Platten, Rohre und Profile hergestellt werden. Auch beliebig lange und zumeist auf Rollen gewickelte Bahnen aus Schläuchen und Kunststofffolie können hergestellt werden. Auch werden Kunststoffbehälter wie Flaschen oder auch Dosen und Kraftstofftanks mit Extrusion hergestellt. Ein Schlauch, der extrudiert wird, kann in einer Form umschlossen werden und mittels Druckluft an die umgebende Werkzeugwand geblasen werden. In diesem Falle spricht man von Extrusionsblasformen. Vor allem Kunststoffe werden so verarbeitet, aber auch andere Materialien werden extrudiert.

Materialien

Häufig verarbeitete Materialien bei Extrusion sind:
Kunststoffe:

• PVC (Polyvinylchlorid)
• PE (Polyethylen)
• PP (Polypropylen)
• PA (Polyamid)
• ABS (Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat)
• PC (Polycarbonat)
• SB (Styrolbutadien)
• PMMA (Polymethylmethacrylat)

Weitere Materialien:

• Aluminium
• Gummi und Kautschuk
• Verbundwerkstoffe (Faserverstärkte Kunststoffe mit Kohlefaser oder Glasfaser)
• thermoplastische Massen aus Lignin oder aus Maisstärke
• Töne und keramische Materialien
• teigförmige Lebensmittel oder Futtermittel-Mischungen

Extrusion Erzeugnisse:

• Halbzeug wie Rohre und Stäbe
• Profile wie Rahmen, Kanäle und Dichtungen
• Schläuche
• Ummantelungen bei Elektrokabeln
• Folien
• Laufflächen von Reifen
• Türdichtungen
• Fahrradfelgen
• Keil- und Zahnriemen
• Lebensmittel wie Nudel-Teigwaren, Kekse und Formfleisch
• Chemiefasern
• Kühlkörper
• Stearinkerzen
• Filament (Recycling für Fused Deposition Modeling)
• Blei- und Buntstifte
• Keramik, Spaltklinker, Lochziegel

Industriebereiche

In vielen Industriezweigen kommt Extrusion zum Einsatz.

• Bauindustrie
• Automobilindustrie
• Luftfahrtindustrie
• Medizintechnik
• Möbelindustrie
• Messebau
• Verpackungen
• Agrareinsatz
• Schlauchanwendungen
• Granulierung
• Lebens- und Futtermittelindustrie