Extrusion (Verfahrenstechnik)

Bei der Extrusion (v. lat.: extrudere = hinausstoßen, -treiben) werden Kunststoffe oder andere zähflüssige härtbare Materialien in einem kontinuierlichen Verfahren durch eine Düse gepresst. Dazu wird der Kunststoff - das Extrudat - zunächst durch einen Extruder (auch Schneckenpresse genannt) mittels Heizung und innerer Reibung aufgeschmolzen und homogenisiert. Weiterhin wird im Extruder der für das Durchfließen der Düse notwendige Druck aufgebaut. Nach dem Austreten aus der Düse erstarrt der Kunststoff meist in einer wassergekühlten Kalibrierung. Das Anlegen von Vakuum bewirkt, dass sich das Profil an die Kaliberwand anpresst und somit die Formgebung abgeschlossen wird. Im Anschluss darauf folgt oft noch eine Kühlstrecke in Form eines gekühlten Wasserbades. Der Querschnitt des so entstehenden geometrischen Körpers entspricht der verwendeten Düse oder Kalibrierung. Die möglichen Fertigungstoleranzen bewegen sich im Bereich von +/- 0,05 mm. Ein analoges, auf demselben Umformprinzip basierendes Verfahren, das bei der Heißumformung von Metallen zum Einsatz kommt, bezeichnet man als Strangpressen.

Das Zusammenführen von artgleichen oder fremdartigen Kunststoffschmelzen vor dem Verlassen der Profildüse wird auch Coextrusion genannt.

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Produkte

Durch Extrusion können beispielsweise nahtlose Platten, Rohre und Profile mit über der Länge konstantem Querschnitt, aber auch beliebig lange und zumeist auf Rollen gewickelte Bahnen aus Kunststofffolie oder Schläuche hergestellt werden.

Kunststoffbehälter wie Flaschen oder Dosen, aber auch Kraftstofftanks werden durch Extrusion hergestellt. Ein extrudierter Schlauch wird von einer Form umschlossen und mittels Druckluft an die Werkzeugwand geblasen. Deshalb spricht man von Extrusionsblasformen.

Im Formenbau wird das Verfahren der Extrusion dafür verwendet, auf die Formen eine gleichmäßige Schicht einer Paste aufzutragen, die bei Luftkontakt aushärtet. Die ausgehärtete Paste wird anschließend durch manuelle oder automatische Verfahren weiterbearbeitet, sodass die Maßhaltigkeit gewährleistet wird.

Durch den Prozess der Extrusion werden - über die Verarbeitung von Kunststoffen hinaus - noch weitere Materialien verarbeitet (siehe unter Extruder).

Anwendungen

Produkte der Extrusionstechnik finden sich in folgenden Anwendungsgebieten (Auswahl) wieder:

Bauindustrie (Hoch- und Tiefbau), Automobilindustrie, Luftfahrtindustrie. Medizintechnik, Möbelindustrie (vor allem Küchen- oder Büromöbel), Messebau, Verpackungen, Agrareinsatz, Schlauchanwendungen und Granulierung.

Lebens- und Futtermittelindustrie

In der Futtermittel- und Lebensmittelindustrie werden im Rahmen der Vorkonditionierung z.B. Erhitzungs- und Bedampfungsprozesse integriert, die z.B. Getreidebestandteile aufschließen und damit verdaulich machen.

Materialien

Gängige Materialien der Verarbeitung sind:

• PVC: Polyvinylchlorid
• PE: Polyethylen
• PP: Polypropylen
• PA: Polyamid
• HDPE: High Density Polyethylen
• LDPE: Low Density Polyethylen
• ABS: Acrylnitril-Butadien-Styrol-Copolymerisat
• PC: Polycarbonat
• SB: Styrolbutadien
• PMMA: Polymethylmethacrylat