Doppelschneckenextruder

• Subject Area: Materials Science
• Term: Funded in 2008
• Project identifier: Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Project number 71431247

Am ZMP werden zwei sehr unterschiedliche Bindersysteme für den Spritzguss von Mesophasenkohlenstoff untersucht, ein wasserbasiertes und ein wasserlösliches. Beide haben das Potential, der grundlegenden Problematik dieses Prozesses, der temperaturmäßigen Überlappung von Binderentfernung und Sintern, zu begegnen. Spannungen und Risse im Bauteil werden dadurch vermieden, höhere Dichten und Festigkeiten sind erreichbar. Ganz entscheidend ist dabei das richtige Mengenverhältnis von Binder und Pulver (Pulvervolumengehalt) sowie eine gute Durchmischung. Ein homogenes Vormaterial (Feedstock) ist entscheidend für die Eigenschaften der Graphitbauteile, da Fehler, die in den einzelnen Prozessschritten auftreten, in späteren Prozessschritten nicht ausheilen. Vorversuche haben gezeigt, dass ein Doppelschneckenextruder für diesen Prozessschritt ideal geeignet ist. Er erlaubt die einfache Variation und gleichzeitige Überwachung wichtiger Parameter, sowie eine ausgezeichnete Homogenisierung. Da es sich um einen kontinuierlichen Prozess handelt, sind größere, gleichmäßige Chargen möglich im Vergleich zur bisherigen batchweisen Produktion in einem Kneter. Zwei wissenschaftliche Mitarbeiter fertigen Promotionsarbeiten zu diesen Themen an. Weiterhin ist geplant, die Möglichkeit der Herstellung von Kohlenstoff-Metall-Verbunden, insbesondere mit Cu, im Pulverspritzguss zu erforschen. Grundlagen dafür werden derzeit in einer weiteren Doktorarbeit gelegt.

• DFG Programme: Major Research Instrumentation
• Instrumentation Group: 2200 Kunststoffextruder und -blasmaschinen
• Applicant Institution: Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg
• Leaders: Dr.-Ing. Karsten Kellermann, since 7/2012; Dr.-Ing. Christian Rottmair, until 6/2012