Strangaufweitung von Kautschukmischungen in Abhängigkeit von ihren viskoelastischen Materialeigenschaften und den Prozessparametern der Rollerhead-Anlage

Abstract

Ziel der Diplomarbeit ist es, Zusammenhänge zwischen den viskoelastischen Materialeigenschaften von definierten Kautschukmischungen und den in der Produktion vorliegenden verfahrenstechnischen Prozessparametern zu beschreiben. Der Prozess läuft auf einer Rollerhead-Anlage. An dieser wird die in einem Extruder plastifizierte Kautschukmischung mit einer Breitschlitzdüse direkt in den Walzenspalt eines 2-Walzen-Kalanders extrudiert. Die Erzeugnisdicke hängt maßgeblich von der auftretenden Strangaufweitung ab. Die Strangaufweitung beschreibt im vorliegenden Fall ein Verhältnis von Walzenspalt zu Erzeugnisdicke und wird von Materialeigenschaften und Verarbeitungsprozess bestimmt. Ausgehend von fünf Referenzmischungen werden Methoden entwickelt um während der laufenden Produktionsprozesse die notwendigen Kennwerte ermitteln und analysieren zu können. Zu diesem Zweck werden bestehende Messmethoden für Materialeigenschaften adaptiert, sowie die Erfassung der Prozessparameter während der Produktion um eine innovative Methode, die digitale Bildverarbeitung für eine Längenmessung nutzt, ergänzt.

Aim of the thesis is to describe relationships between the viscoelastic material properties of defined rubber compounds and the process parameters in production. The process is on a roller head machine. At this the rubber compound is plasticized in an extruder and with a fishtail-die extruded directly in the nip of a 2-roll calender. The product thickness is essentially dependent on the occurring die swell. Die swell describes in this case the ratio of nip to product thickness and is determined by material properties and process parameters. Starting from five reference compounds methods are developed in order to determine and analyze the necessary characteristics during production processes. To this end, existing methods for measuring material properties are adapted, and the measurement of process parameters during production, using an innovative method of digital image processing for a length measurement, is supplemented.