Extrusion 8-2017

51 Extrusion 8/2017 Deutsche Edelstahlwerke www.dew-stahl.com SCHMOLZ + BICKENBACH Gruppe www.schmolz-bickenbach.com Titanit ® -Werkstoffen arbeiteten wir daran, alle drei Kerneigen- schaften des Materials für diese Art von Lochplatten signifikant zu verbessern – also eine möglichst hohe Verschleiß- und Kor- rosionsbeständigkeit sowie eine Reduzierung der Wärmeleitfä- higkeit zu erreichen“, so DEW-Spezialist Dr. Hill. Nur wenn die- se Eigenschaften optimal zusammenspielen, erhöhen sich auch die Standzeiten der Lochplatten, die unter extremen Bedingun- gen zum Einsatz kommen. Sie trennen den weichen Kunststoff- strom in einzelne Stränge auf, die Messer schneiden diese dann zu Granulaten. Wasser kühlt den Kunststoff zum einen, macht ihn schneidfähig und verhindert vor allem das Zusammenkle- ben der einzelnen Granulate. Zum anderen transportiert es die Granulatkügelchen ab. Die Schnittkanten der Messer, Wasser sowie mögliche Säure- und Chloridverbindungen im Kunststoff könnten die Oberfläche der Lochplatte angreifen und die Bohr- löcher abstumpfen lassen, so dass nach einiger Zeit kein saube- rer Schnitt mehr möglich wäre, wenn das verwendete Schutz- material nicht die entsprechenden Eigenschaften besäße. Hinzu kommt ein starkes Temperaturgefälle. Je nach Polymersorte herrschen an der Lochplatte bis zu 350 °C. Die sind nötig, da- mit das Polymer weich bleibt und sich durch die Lochplatte drücken lässt. Das Wasser zur Abkühlung und zum Abtransport des Kunststoffes ist jedoch nur rund 20 bis 30 °C warm. Je we- niger Wärme also durch die Lochplatte selbst abgeleitet wird, umso geringer ist die Gefahr, dass das Polymer in den Bohrlö- chern einfriert und den gesamten Prozess zum Erliegen bringt. „Tatsächlich bestätigten unsere Werkstoffsimulationen und La- borversuche, dass wir einen Werkstoff herstellen können, der im Vergleich zum Standard-Ferro-Titanit ® bei dieser Anwen- dung eine um 50 Prozent bessere Verschleißbeständigkeit, eine über ein Drittel höhere Korrosionsbeständigkeit und eine um ein Fünftel niedrigere Wärmeleitfähigkeit besitzt“, so Dr. Hill. Die Werkstoffexperten führten ausgewählte Versuchsschmel- zen auf Labormaß durch und stellten schließlich das Material im Industriemaßstab her. Bis dahin hielt das Material, was es ver- sprochen hatte – jetzt sollte es sich auch in der Praxis bewäh- ren. „Wir haben das Material bewusst zwei Entwicklungspart- nern zum Test angeboten, die Unterwassergranulieranlagen bzw. Lochplatten in jeweils unterschiedlichen Abmessungen herstellen“, erzählt Dr. Hill. Am Ende steht die erfolgreiche Serienfertigung Coperion mit Sitz in Stuttgart stellt jährlich etwa rund 15 Groß- granulieranlagen her und bezieht Ferro-Titanit ® als Platten, aus denen jeweils ein Verschleißschutzsegment herausgeschnitten wird. Mehrere dieser Verschleißschutzsegmente werden dann in den Lochplattenkörper eingepasst und durch einen thermi- schen Prozess miteinander verbunden. „Schon bei der Optimie- rung dieses Prozesses entsprechend unseren Bedürfnissen hat- ten wir mit den DEW immer einen kompetenten, technischen Ansprechpartner“, blickt Produktmanager Jürgen Bartl zurück. Die Testphase für den neuen Werkstoff begann für Coperion 2013 damit, bei den eigenen Kunden noch zusätzliche Korrosi- onsversuche unter betriebsnahen Bedingungen sowie verschie- dene Fertigungsversuche durchzuführen. „Die Versuche bestä- tigten, dass das neue Material auch in der Verarbeitung genau- so überzeugte wie die bewährten Materialtypen. Der Herstel- lung eines Prototyps stand damit nichts mehr im Wege“, er- zählt Bartl. Dieser ist speziell an die Bedürfnisse eines Kunden von Coperion angepasst worden und dort seit 2014 im Einsatz. Sowohl der Kunde als auch Coperion selbst überprüfte circa ein Jahr lang regelmäßig die Performance des Prototyps. 2016 sprach nichts mehr gegen eine Serienfertigung mit Material aus Nikrodur. Wie Coperion erhält Gala Industries Nikrodur eben- falls exklusiv für die Lochplattenherstellung. Die Amerikaner starteten bereits 2015 sehr erfolgreich mit der Serienfertigung. „Bei den Kunststoffverarbeitern gibt es einen eindeutigen Trend zum Mikrogranulat, dessen Partikel nur ungefähr 0,5 mm groß sind. Es schmilzt deutlich schneller als das Standardgranu- lat mit einer Größe von 2 bis 5 mm. Ein weiterer Vorteil der Mi- krokügelchen ist, dass Farben problemlos nachträglich beige- mischt werden können. Die Bohrlöcher der Lochplatten sind mit circa 0,3 mm entsprechend kleiner und anfälliger für das sogenannte Zufrieren. Eine geringe Wärmeleitfähigkeit des Lochplattenmaterials ist bei dieser Anwendung also das A und O“, erläutert DEW-Projektleiter Dr. Horst Hill weitere Vorteile des neuen Werkstoffs. Die Deutschen Edelstahlwerke haben ihre Werkstoffentwick- lung zum Patent angemeldet. Die Lochplatte ist das Herz von Unterwassergranulier- anlagen – sie enthält zahlreiche Bohrungen, durch die die Kunststoffschmelze hindurchgedrückt wird, um dann von auf der Platte rotierenden Messern auf die gewünschte Länge geschnitten zu werden Das neue Material Nikrodur der Deutschen Edelstahlwerke ist ein pulvermetallurgischer Werkstoff, der zum Fertigteil gepresst und gesintert wird