Die Schnecke ist das Herzstück eines Extruders und einer Spritzgießmaschine. Keine andere Baugruppe in der Kunststoffverarbeitung hat einen ähnlich signifikanten Einfluss auf die Qualität des Endproduktes und die Wirtschaftlichkeit des Prozesses. In den letzten Jahren wurde erkannt, dass die in der Vergangenheit entwickelten „Universalschnecken“ den heutigen Anforderungen in vielen Fällen nicht mehr gerecht werden. Unzureichende Schmelzequalitäten, geringe Massedurchsätze oder niedrige Maschinenwirkungsgrade zwingen die Kunststoffindustrie neue Wege zu gehen. Der Trend geht in Richtung „kleiner Lösungen“, die individuell auf das Material, den Prozess und das Produkt abgestimmt sind.

Die Komplexität des eigentlichen Plastifiziervorgangs und die wachsende Anzahl an innovativen Schnecken- und Anlagenkonzepten erschweren jedoch den Umgang mit dieser Thematik. Bis heute werden Entscheidungen häufig aufgrund von Erfahrungswerten und experimentellen Untersuchungen getroffen. Als Alternative zum oftmals angewendeten “trial and error“-Verfahren wurde das Simulationspaket REX/PSI entwickelt, das die verfahrenstechnische Auslegung und Optimierung von Extrudern (REX) bzw. Spritzgießplastifiziereinheiten (PSI) ermöglicht.

Mit der auf einem üblichen PC-Arbeitsplatz lauffähigen Software lassen sich wichtige Kenngrößen zur Beurteilung des Prozesses simulieren. Darüber hinaus unterstützen verschiedene Programmfeatures die systematische Optimierung einzelner Geometriegrößen und die Auslegung ganzer Maschinenbaureihen.

Die Simulationsprogramme werden seit 1989 im Rahmen eines Gemeinschaftsforschungsprojektes kontinuierlich weiterentwickelt. Durch die Herleitung genauerer, auf der dreidimensionalen Finite-Element-Methode basierender Berechnungsmodelle und durch die Implementierung aktueller Schneckengeometrien wird die Software stetig an die wachsenden Bedürfnisse der Anwender angepasst. Damit leisten diese Programme einen umfassenden Beitrag zur Beurteilung und Optimierung von Einschneckenmaschinen im industriellen Einsatz.

In dem vorliegenden Benutzerhandbuch wird die Bedienung der Software erläutert. Die den Berechnungen zugrundeliegenden theoretischen Ansätze werden in einer Vielzahl verschiedener Veröffentlichungen und Dissertationen vorgestellt. Eine ausführliche Literaturliste können Sie dem Anhang entnehmen.

Wir möchten uns an dieser Stelle nochmals bei allen Projektteilnehmern bedanken, die erst durch ihre Teilnahme am Gemeinschaftsprojekt die Entstehung dieser Simulationssoftware ermöglicht haben.

Software Engineering Team REX/PSI (Email: software@ktp.upb.de)

Paderborn