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Barrierezone
Allgemeine Geometrie einer Barrierezone
ToDo: Stegwechselzone separater Eintrag!
Barrierezonen sind in ihrem Aufbau bereits deutlich komplexer als Einzugs-, (De)kompressions- und Meteringzonen. Bei einer Barrierezone wird zwischen Feststoff und Schmelzekanal unterschieden, wie in den folgenden Abbildungen zu erkennen.
ToDo: Neele Abb. 3.8 unten
Während der Hauptsteg aus der vorherigen Zone kommt und in die nachfolgende Zone übergeht, gibt es innerhalb der Barrierezone einen Barrieresteg, welcher den Feststoffkanal von dem Schmelzekanal trennt.
Zu Beginn der Barrierezone überwiegt der Feststoffkanal wohingegen der Schmelzekanal neu beginnt. Im Laufe der Barrierezone wird der Kanalquerschnitt des Feststoffkanals üblicherweise kleiner und des Schmelzekanals üblicherweise größer.
Typischerweise wird der Feststoffkanal möglichst breit und flach gehalten, sodass durch die große Oberfläche eine möglichst hohe Aufschmelzleistung erzielt wird. Durch die Verringerung des Kanalquerschnitts tritt der aufgeschmolzene Kunststoff in den Schmelzekanal über, welcher für eine gute Temperaturbeherrschung typischerweise eher eine hohe Kanaltiefe aufweist.
Zum Ende der Barrierezone läuft der Feststoffkanal aus und der Schmelzekanal überwiegt. Sowohl für dein Ein- und den Auslauf kann ausgewählt werden, ob dieser geschlossen (siehe Abbildung oben) oder offen ist.
Um eine Barriereschnecke vollständig definieren zu können werden die Angaben gemäß der folgenden schematischen Darstellung benötigt.
| Eingabe Bezeichner | Beschreibung |
|---|---|
| L oder L/D | Länge der Zone |
| δ (delta) | Schneckenspiel |
| b_i | Paarzahl |
| t_h oder t_h/D | Gangsteigung des Hauptsteges |
| t_b oder t_b/D | Gangsteigung des Barrieresteges |
| e_h | Stegbreite des Hauptsteges |
| e_b | Stegbreite des Barrieresteges |
| s_0 und s_1 | Spaltweite zu Beginn sowie zum Ende der aktuellen Zone |
| b_s_0 | Kanalbreite des Schmelzekanals (Eingebbar nur zu Beginn des Einlaufes) |
| h_f_0 und h_f_1 | Kanaltiefe des Feststoffkanals zu Beginn sowie zum Ende der aktuellen Zone |
| h_s_0 und h_s_1 | Kanaltiefe des Schmelzekanals zu Beginn sowie zum Ende der aktuellen Zone |
| r_f_tr | Radius der aktiven (treibenden) Flanke des Hauptsteges |
| r_f_ntr | Radius der passiven (nicht treibenden) Flanke des Hauptsteges |
| r_s_tr | Radius der aktiven (treibenden) Flanke des Barrieresteges |
| r_s_ntr | Radius der passiven (nicht treibenden) Flanke des Barrieresteges |
| gamma_f | Flankenwinkel des Hauptsteges |
| gamma_s | Flankenwinkel des Barrieresteges |
Hiebei ist zu beachten, dass eine Barrierezone immer aus einem Einlauf, mindestens einem Hauptstück und einem Auslauf besteht. Um stufenweise Veränderungen in der Kanalgeometrie vornehmen zu können, können mehrere Hauptzonen hintereinander definiert werden. Diese lassen sich über das „+“ und „-“ in der oberen rechten Ecke des Eingabefensters hinzufügen oder entfernen. Die Paarzahl kann nur in der Einlaufzone geändert werden. Die übrigen Barrierezonen übernehmen diese Werte.
Hinweise
WICHTIG: Der Einlauf der Barrierezone beginnt in REX/PSI nicht, wo der Barrieresteg aus dem Hauptsteg entsteht, sondern erst an der Position, wo der Schmelzekanal beginnt. Zu Beginn einer Barriereeinlaufzone muss eine anfängliche Schmelzekanalbreite b_s_0 (> 0 mm) vorgegeben werden. Beginnt der Schmelzekanal beispielsweise mit einem Radius von 2 mm zwischen Barriere- und Hauptsteg, so wird die anfängliche Kanalbreite des Schmelzekanals mit 4 mm angenommen und auch der Beginn der Barrierezone auf diese Position gelegt.
Die Einteilung in die einzelnen Barrierezonen werden in der Regel anhand von Änderungen in der Gangsteigung oder durch Änderungen im Gangtiefenprofil bestimmt.
ToDo: Neele Abb. 3.9
Eingabemasken
Überischt Eingabemasken
Bestimmung der Kanalbreiten
Die Berechnung der Gangbreiten innerhalb der Barriereeinlauf-, Barrierehaupt- und Barriereauslaufzone wurden in der REX-Version 6 sowie 18 bzw. PSI-Version 4 sowie 16 überarbeitet. Daher entsprechen die gespeicherten Werte einer Barriereschneckendatei früherer REX/PSI-Versionen i.d.R. nicht den Gangbreiten einer neu eingegebenen Barriereschnecke, obwohl die gangbreitenbestimmenden Geometriegrößen (Länge, Gangsteigung, usw.) identisch sind.
Beim Laden einer Barriereschneckendatei einer früheren REX/PSI-Version aktualisiert REX bzw. PSI die dort gespeicherten Feststoff- und Schmelzekanalbreiten automatisch. Führt der Anwender eine Berechnung dieser zuvor geladenen Barriereschnecke durch, so findet die Berechnung mit den neuen Gangbreiten statt.
Die Barrierezone beginnt mit dem Barrieresteg und endet mit dem Barrieresteg. Die Position zur Bestimmung der Gangbreite liegt somit auf dem Barrieresteg. Die Position, wo der Barrieresteg beginnt (in REX/PSI also dort, wo die Anfangsbreite des Schmelzekanals vorgegeben wird), bestimmt die anfänglichen Gangbreiten der Barrierezone (Koordinate x=0 in folgender Abbildung).
Somit bestimmt die passive (nicht treibende Flanke) des Barrieresteges die Position zur Gangbreitenbestimmung in Abhängigkeit der Koordinate x in Achsrichtung. Allerdings wird die Gangbreite, wie in der Abbildung zu erkennen, stets senkrecht zum Hauptsteg bestimmt.
In der Ein- und Auslaufzone werden nur die Gangbreiten beim Zonenübergang (b_f/s_00 und b_f/s_11) angegeben. In Barriere-Hauptstücken werden zusätzlich die Breiten an den Positionen angegeben, an denen die Kanäle erstmalig sowie zuletzt vollständig innerhalb des Hauptstückes liegen (siehe folgende Abbildung).
