Leistung

Darstellung des Leistungsverlaufs

Rote Kurve: Die rote Kurve stellt die Antriebsleistung vom Schneckenschaft bis zur entsprechenden Position im Verlauf dar. Die Antriebsleistung beginnt beim Schneckenschaft somit bei 0 kW. Die gesamte Antriebsleistung der Schnecke wird über den Wert an der Schneckenspitze wiedergegeben. Die Antriebsleistung repräsentiert die mechanische Energie, die durch den Motor des Extruders bereitgestellt wird. Sie wird verwendet, um die Schnecke in Rotation zu versetzen und damit den Materialfluss, die Scherung und das Aufschmelzen des Kunststoffs zu ermöglichen.
Blaue Kurve: Die blaue Kurve stellt die Wärmestromdichte entlang des Extruders dar. Vor dem Ort der Schmelzewirbelbildung wird kein Wärmestrom angenommen. Die berechnete Wärmestromdichte stellt den Wärmestrom vom Zylinder in den Kunststoff dar. Es handelt sich hierbei um eine Superposition der Konvektion im Schmelzewirbel (auch negative Wärmestromdichte möglich) und einer erhöhten Wärmestromdichte im Aufschmelzbereich oberhalb des Feststoffbettes (nur positive Wärmestromdichte möglich). Im Aufschmelzbereich ist die Wärmestromdichte somit deutlich höher als im vollständig aufgeschmolzenen Bereich.

Antriebsleistung: Der Einzelwert entspricht dem Endwert des Verlaufes und somit der gesamten Antriebsleistung der Extruderschnecke (ohne Verluste), welche vom Motor bereitgestellt werden muss.
Drehmoment: Das Drehmoment ergibt sich aus der Antriebsleistung und der Schneckendrehzahl
Spezifische Antriebsleistung: Die spezifische Antriebsleistung ist ein Kennwert, der die Antriebsleistung auf das verarbeitete Materialvolumen bezieht. Sie stellt eine Maßzahl dar, wie viel Energie pro Masseeinheit des zu verarbeitenden Kunststoffs aufgebracht wird.
Heizleistung: Die Heizleistung beschreibt die Energie, die durch die Heizzonen entlang des Extruderzylinders zu- oder abgeführt wird. Die Heizleistung der einzelnen Zonen wird hierbei zusätzlich separart angegeben. Die Heizleistung kann positiv oder negativ sein.
Gesamtleistung: Die Gesamtleistung ist die Summe der verschiedenen Leistungsbeiträge, die sowohl mechanisch (durch Antriebsleistung und Drehmoment) als auch thermisch (durch Heizleistung) in den Prozess eingebracht werden.

Leistungsverlauf (rote Kurve): Im Leistungsverlauf ist ersichtlich, welche Schneckenzone welche Leistung in den Kunststoff einbringt. Vor allem im Aufschmelzbereich steigt die Leistung stärker an als im reinen Schmelzebereich.
Wärmestromdichte (blaue Kurve): Im Verlauf der Wärmestromdichte ist ersichtlich, welche Heiz- oder Kühlleistung entlang der Schnecke auftreten. Hohe Wärmestromdichten sollten vor allem am Ende der Schnecke zugunsten einer guten thermischen Homogenität vermieden werden.
Antriebsleistung und Drehmoment: Es ist zu überprüfen, ob der potentiell eingesetzte Extruder eine ausreichend starke Antriebseinheit besitzt. Weiterhin ist das Drehmoment für die Berechnung der Schneckenfestigkeit relevant.
Spezifische Antriebsleistung: Die spezifische Antriebsleistung stellt die benötigte Energie (kWh) pro Kilogramm Extrudat dar und ist somit ein Maß für die Effizienz des Extruders.