Computersimulation in der Extrusionstechnik für maßgeschneiderte Biokunststoffe und Bioverbundwerkstoffe - ComEx
Project description
Als wesentliche Markthemmnisse bei der industriellen Einführung von Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen gelten die Annahme großer Schwankungen in den Werkstoff- und Verarbeitungsparametern, eine unzureichende Simulierbarkeit des Verarbeitungsprozesses wegen schwacher Datenbasis und fehlender Validierung der Modelle sowie eine unzureichende Erfahrung bezüglich des Anpassungsbedarfs in der Prozessführung und der Prozessstabilität. Durch die Simulation von ausgewählten Fragestellungen aus dem Bereich der gleichsinnig drehenden Doppelschneckenextruder soll den Biokunststoffen und Bioverbundwerkstoffen der nächste Schritt ermöglicht werden, um so eine Übertragung einzelner Substitutionen in ganze Baugruppen oder Serien zu gewährleisten. Folgende Ziele liegen zusammengefasst diesem Forschungsvorhaben zu Grunde: Schaffung einer Werkstoffdatenbasis (Materialkennwerte) für Simulationszwecke für biobasierte Kunststoffe (1), Simulation des Extrusionsprozesses im Doppelschneckenextruder (2) und Validierung der Datenbasis und der Simulation des Extrusionsprozesses zur Demonstration der Praxistauglichkeit (3). Damit einhergehend sollen konkret drei Kernthemen bearbeitet werden: „Bestimmung der Fördercharakteristika von Schneckenelementen und Optimierung der Aufbereitung von Biopolymerschmelzen“, „Analyse der Dispergiergüte von voll- und teilgefüllten Extrusionsschnecken“ und „Auslegung von Extrusionswerkzeugen für Compoundierungszwecke“.
Overview
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Duration
01.07.2021 - 31.12.2023
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Faculties
Fak. II Bioverfahrenstechnik
- Project lead
- Further researchers
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Sponsors
BMBF - Bundesministerium für Bildung und Forschung (244.692,00 €)
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Cooperation partners
IANUS Simulation GmbH, Dortmund