Forschungsprojekt

Walzenbelag II

Einfluss von Material- und Walzeneigenschaften auf die Belagsbildung in der Flachfolienextrusion

Bei der Flachfolienextrusion beeinflussen Ablagerungen auf den Kühlwalzen die Oberflächenqualität der Folien und führen zu Prozessinstabilitäten. Am IKV wurde im Projekt „Walzenbelag“ ein Detektionssystem entwickelt, mit dem sich die Belagsbildung im laufenden Prozess verfolgen und quantifizieren lässt. Im Folgeprojekt „Walzenbelag II“ sollen damit Einfluss und Zusammenspiel der Faktoren Trocknung und Entgasung des Materials, Walzenwerkstoff und Oberflächenrauigkeit bei der Belagsbildung untersucht werden.

24512N© IKV
Abb. 1: Eine modular aufgebaute Versuchswalze mit austauschbaren Segmenten erlaubt es, verschiedene Walzenwerkstoffe und Oberflächenstrukturen direkt zu vergleichen.

Eine erste Fragestellung ist, wie sich Ablagerungen aus niedermolekularen Bestandteilen im Granulat durch eine gezielte Trocknung und Entgasung des Materials beeinflussen lassen. Zusätzlich wird untersucht, ob die Wechselwirkung zwischen Kunststoff und Metalloberfläche die Bildung von Verbindungen aus Polymer und Metallionen begünstigt und dadurch das Belagswachstum weiter fördert.

Im Projekt wird eine modular aufgebaute Versuchswalze mit austauschbaren Segmenten eingesetzt, sodass verschiedene Walzenwerkstoffe und Oberflächenstrukturen direkt verglichen werden können (Abb. 1). Dabei wird die Belagsbildung während des Betriebs mit einem optischen Kamerasystem kontinuierlich erfasst, sodass Veränderungen und Wachstumsgeschwindigkeiten dokumentiert werden können. Durch die gezielte Variation von Schmelze- und Walzentemperatur sowie der Trocknungs- und Entgasungsmethodik sollen die Wechselwirkungen zwischen Prozessführungen, Materialeigenschaften und Walzenoberfläche nachvollziehbar werden. Damit können Unternehmen der Kunststoffverarbeitung künftig besser einschätzen, welche Anpassungen der Materialaufbereitung, Prozessführung oder Walzenoberfläche zu einer spürbaren Reduktion des Walzenbelags beitragen und Reinigungsintervalle verlängern, Ausschuss verringern und die Betriebszuverlässigkeit erhöhen.

Projektdaten und Förderung

Wir danken dem BMWE für die Förderung des IGF-Projekts (Förderkennzeichen 24512 N) und den Projektpartnern für die Zusammenarbeit.

Projektlaufzeit: 01.11.2025 – 31.10.2027

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Schlagworte

  • Belagsbildung
  • Detektionssystem
  • Entgasung
  • Extrusion
  • Flachfolien
  • Folienextrusion
  • Oberflächentechnik
  • Prozessoptimierung
  • Trocknung
  • Walzenbelag
  • Walzenwerkstoff
  • Werkzeugtechnik