Extrusionsverfahren für Kunststoffe

Das Extrudieren von Gummi und Kunststoffen ist ein technologisches Verfahren zur Herstellung von Halbzeugen oder Fertigprodukten mit kontinuierlichem Querschnitt. Die Extrusionstechnik umfasst das Mischen, Erhitzen, Kneten, Verdichten, Extrudieren und ggf. Vulkanisieren des Materials. Dabei wird eine Gummimischung unter hohem Druck durch eine Matrize gepresst, die sich am Ende der Extrusionsmaschine befindet und das endgültige Produktprofil formt.

Gummiextruder – Aufbau und Funktionsweise

Die Extrusion erfolgt mit Hilfe eines Gummiextruders. Dieser besteht aus einem Antriebssystem, einer Steuerung und einem Plastifiziermodul, in dem das Material auf Verarbeitungstemperatur erhitzt wird. Zusätzlich kann die Maschine mit einem Rohstoffbehälter ausgestattet sein. In diesen wird weicher, nicht vulkanisierter Natur- oder Synthesekautschuk geladen. Unter hohem Druck wird das Material durch eine Matrize gepresst, die das gewünschte Profil formt. Damit das Produkt verwendbar ist, muss es oft zusätzlich gehärtet oder vulkanisiert werden.

Während der Produktion überwacht der Bediener Temperatur, Druck und Geschwindigkeit des Extrusionsprozesses. Durch den hohen Druck wird das Material durch die Düse gepresst, wodurch das gewünschte Profil entsteht. Das extrudierte Produkt kann auf die gewünschte Länge geschnitten oder auf eine Trommel aufgewickelt werden.

Arten von Extrudern

Extruder werden unterteilt in:

• Einschneckenextruder

• Doppelschneckenextruder

Die Auswahl der Schnecke richtet sich nach der Art des verarbeiteten Materials. Sie beeinflusst die Qualität und Konsistenz des Endprodukts. Einschneckenextruder sind ideal für homogene Materialien – durch hohen Druck wird das Material durch die Düse gepresst und geformt. Doppelschneckenextruder (gegenläufig oder planetarisch) kommen bei thermisch empfindlichen Materialien zum Einsatz, während gleichläufige Doppelschneckenextruder für modifizierte Kunststoffe und Polymerkomposite verwendet werden.

Neben der Formgebung dient die Extrusion auch dem homogenen Mischen von Granulat für weitere Verarbeitungsschritte (z. B. Spritzgießen), oft mithilfe von Mischern oder Walzen.

Was ist Gummiextrusion?

Die Gummiextrusion wurde in den 1930er-Jahren eingeführt und ermöglicht die Produktion von Produkten mit kontinuierlichem Profil. Der Prozess besteht aus drei Hauptkomponenten: dem Material (Granulat oder Pulver), der Maschine (Extruder) und dem Prozess selbst. Das Endprodukt erfordert in der Regel eine Härtung oder Vulkanisation.

Ablauf des Extrusionsprozesses

Die Gummimischung wird in den Rohstoffbehälter gefüllt und von dort in den Einfülltrichter transportiert. Mit Hilfe von Förderschnecken gelangt das Material in die Rillen der rotierenden Schnecke im Zylinder des Plastifiziersystems. Dort wird das Material plastifiziert und homogenisiert. Die flüssige Masse wird unter Druck durch die Matrize gepresst, die ihr das gewünschte Profil verleiht. Schließlich wird das Produkt durch den Kalibrierer geführt.

Schritt-für-Schritt-Erklärung:

1. Gummimischung wird in den Extruder geladen

2. Material gelangt in den Einfülltrichter

3. Transport in den Zylinder durch Gravitation oder Förderschnecken

4. Weiterleitung durch Rillen in der rotierenden Schnecke

5. Kontinuierliche Bewegung presst das Material in Richtung Düse

6. Erhitzung und Homogenisierung in der beheizten Zone

7. Material wird zur Matrize befördert – Temperatur und Druck steigen

8. Unter hohem Druck wird das Material durch die Düse geformt

9. Produkt wird gehärtet oder vulkanisiert

10. Abkühlung, Schneiden oder Aufwickeln

11. Produkt ist einsatzbereit

Neben Gummi lassen sich auch Metalle und Kunststoffe extrudieren.

Vorteile des Extrusionsverfahrens

Extrusion bietet zahlreiche Vorteile, darunter:

• Vielseitigkeit: Fertigung unterschiedlichster Gummiprodukte, auch mit komplexen Formen

• Leicht und flexibel: Das Endprodukt ist robust und dennoch elastisch

• Hohe Leistung: Beständigkeit bei wechselnden Temperaturen

• Haltbarkeit: Hohe Widerstandsfähigkeit gegen Abrieb, Alterung, Chemikalien, Reibung und Beschädigungen

• Ressourcenschonend: Geringe Abfallmenge im Produktionsprozess

• Gleichmäßiger Querschnitt: Über die gesamte Länge konstant

• Austauschbare Matrizen: Bestimmen flexibel das Produktprofil

Anwendungen extrudierter Gummiprodukte

Gummiextrusion wird in vielen Industriebereichen eingesetzt – insbesondere dort, wo zuverlässige Dichtungen gefragt sind:

• Fenster- und Türdichtungen

• Gummiprofile

• Schläuche und Rohre

• Winkelleisten

• Vibrationsdämpfer

• Flansche

• Beschichtungen

• Gummimatten

• Folien

• Ventile

• Platten

• O-Ringe

Das Verfahren eignet sich für eine Vielzahl von Mischungen aus Natur- und Synthesekautschuk. Bei Power Rubber bieten wir maßgeschneiderte Extrusionslösungen und verarbeiten unterschiedlichste Gummimischungen.

Für weitere Informationen zum Thema Gummiextrusion oder zur Extrusion von Kunststoffelementen stehen wir Ihnen gerne telefonisch unter +48 22 292 40 24 oder +48 50 516 03 03 sowie per E-Mail (Power@PowerRubber.com) oder über unser Kontaktformular zur Verfügung.