Kunststoff-Profil-Extrusionswerkzeug: Präzisionsformen für kundenspezifische Profile

Ein Kunststoff-Profilschneiddüse ist ein komplexes Werkzeug, das zur Herstellung kontinuierlicher Kunststoffprofile mit nicht kreisförmigen Querschnitten dient. Ihre Konstruktion stellt eine anspruchsvolle Aufgabe aus den Bereichen Strömungsdynamik und praktische Ingenieurtechnik dar und zielt darauf ab, einen zylindrischen Schmelzstrom der Extrudervorrichtung in eine gleichmäßige zweidimensionale Form umzuwandeln. Die zentrale Herausforderung besteht darin, eine einheitliche Austrittsgeschwindigkeit über die gesamte Düsenöffnung zu erreichen. Da die Polymerschmelze unterschiedlich lange Wege zurücklegen muss, um verschiedene Bereiche der Düsenspalte zu erreichen, wird der innere Strömungskanal, auch Verteilerkanal (Manifold) genannt, sorgfältig profiliert, um den Fluss in leicht zu füllende Bereiche zu drosseln und in schwerer erreichbare Abschnitte zu fördern. Dieser Vorgang wird als Strömungsausgleich bezeichnet. Die Düse besteht typischerweise aus mehreren zusammengebolzten Stahlplatten, von denen jede so bearbeitet ist, dass sie einen Teil des endgültigen Strömungswegs bildet. Der letzte Abschnitt, das sogenannte Land, bietet eine parallele Fläche, um die Schmelze zu stabilisieren und vor dem Austritt einen konstanten Druckabfall sicherzustellen. Bei der Konstruktion der Düse muss außerdem der Düsenquell-Effekt berücksichtigt werden, bei dem das extrudierte Profil nach Verlassen der Düse expandiert, sowie die anschließende Schrumpfung des Kunststoffs beim Abkühlen. Für Materialien wie PVC, ABS oder Polyolefine unterscheidet sich die Düsenkonstruktion erheblich, abhängig von der spezifischen Rheologie des jeweiligen Materials. Die Düse wird aus hochwertigen, gehärteten Werkzeugstählen gefertigt, um Verschleiß und Korrosion entgegenzuwirken, und verfügt über präzise Temperierungen mittels Heizpatronen und Thermoelementen, um eine optimale und gleichmäßige Schmelzetemperatur für eine qualitativ hochwertige Produktion sicherzustellen.