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--- grafische_darstellung_der_ergebnisse:verweilzeit [2024/09/20 08:20] – [Bedeutung der Verweilzeitkurven] admin
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-======Verweilzeit======
-Die grafische Darstellung der berechneten Verweilzeiten im Schneckenextruder ist ein wichtiges Werkzeug zur Analyse und Optimierung des Materialflusses während des Plastifizierprozesses. Diese Grafik zeigt die mittlere und minimale Verweilzeit des Materials entlang der Schneckenlänge und bietet einen Einblick in das thermische und mechanische Verhalten des Kunststoffs während seiner Verarbeitung im Extruder. Verweilzeiten sind entscheidend für die Qualität des Endprodukts, da sie direkten Einfluss auf die Homogenität, die thermische Belastung und die Schmelzqualität des Materials haben.
-=====Verlaufbeschreibung=====
-  *    **Minimale Verweilzeit (blaue Kurve)**: Die blaue Kurve stellt die minimale Verweilzeit des Materials entlang der Schnecke dar. Sie beschreibt die kürzeste Zeit, die ein Materialpartikel im Extruder verbringt. Diese Verweilzeit ist besonders wichtig, um sicherzustellen, dass auch die schnellsten Materialströme ausreichend thermisch aufbereitet werden und homogen aus dem Extruder austreten.
-  *     **Mittlere Verweilzeit (rote Kurve)**: Die rote Kurve zeigt die mittlere Verweilzeit des Materials an. Sie beschreibt die durchschnittliche Zeit, die ein Partikel im Extruder verbringt, bevor es den Extrusionsprozess verlässt. Die mittlere Verweilzeit gibt einen allgemeinen Überblick über die Verarbeitungsdauer und ist ein wichtiger Indikator für die thermische Belastung des Materials.
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-=====Achsendarstellung=====
-  *     **X-Achse**: Auf der X-Achse wird die Länge der Schnecke aufgetragen. Diese gibt die Position entlang der Schneckenlänge wieder, angefangen von der Einzugszone bis hin zur Austragszone des Extruders. Anhand dieser Achse lässt sich nachvollziehen, wie sich die Verweilzeit des Materials entlang der verschiedenen Schneckenzonen verändert.
-  *    ** Y-Achse**: Die Y-Achse zeigt die Verweilzeit in Sekunden. Diese gibt an, wie lange das Material in den verschiedenen Bereichen der Schnecke verweilt, bevor es weitertransportiert oder ausgetragen wird.
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-=====Verhalten der Verweilzeitkurven=====
-  *     **Übereinstimmung der Kurven bis zum Ort der Schmelzewirbelbildung**: Bis zum Punkt der Schmelzewirbelbildung, an dem das Material mit dem Aufschmelzvorgang beginnt, verlaufen die blaue und rote Kurve übereinander. Dies bedeutet, dass die minimale Verweilzeit in diesem Bereich der Schnecke identisch mit der mittleren Verweilzeit ist. Da das Material in den frühen Zonen des Extruders noch im festen Zustand ist und relativ homogen transportiert wird, treten hier keine signifikanten Abweichungen in der Verweilzeit auf.
-  *     **Abweichung nach dem Beginn des Aufschmelzvorgangs**: Nach der Schmelzewirbelbildung trennen sich die beiden Kurven. In diesem Bereich beginnt das Material zu schmelzen, und es kommt zu einer stärkeren Differenzierung der Verweilzeiten. Während einige Partikel schneller durch die Schnecke transportiert werden (minimale Verweilzeit), bleiben andere länger in den Schneckengängen, insbesondere in Bereichen mit höherer Scherung oder Materialverdichtung (mittlere Verweilzeit). Die Differenz zwischen diesen Kurven ist ein Indikator für die Strömungsheterogenität des Materials.
-  *     **Senkrechte Sprünge aufgrund von Stillstandszeiten und Einspritzzeiten**: In der grafischen Darstellung können senkrechte Sprünge auftreten, die durch Stillstandszeiten und Einspritzzeiten verursacht werden. Diese Sprünge reflektieren Unterbrechungen im kontinuierlichen Materialfluss, wie sie beispielsweise während des Rücklaufs der Schnecke oder beim Einspritzen des Materials in das Werkzeug (bei Spritzgießprozessen) auftreten. In diesen Phasen bleibt das Material für eine gewisse Zeit stehen oder wird nicht weiter transportiert, was zu plötzlichen Erhöhungen der Verweilzeiten führt.
-=====Bedeutung der Verweilzeitkurven=====
-  *     **Minimale Verweilzeit (blaue Kurve)**: Die minimale Verweilzeit gibt einen Hinweis darauf, ob das Material, das am schnellsten durch den Extruder fließt, ausreichend thermisch behandelt wurde. Ist die minimale Verweilzeit zu gering, besteht die Gefahr, dass nicht alle Materialpartikel die notwendige Zeit zur Homogenisierung und vollständigen Aufschmelzung erhalten.
-  *     **Mittlere Verweilzeit (rote Kurve)**: Die mittlere Verweilzeit gibt einen guten Gesamtüberblick darüber, wie lange das Material im Durchschnitt im Extruder bleibt. Eine zu lange Verweilzeit kann zu thermischer Degradation des Materials führen, während eine zu kurze mittlere Verweilzeit zu einer unvollständigen Aufschmelzung und Durchmischung führen kann.
-===Weitere Themen===
-  * [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:allgemeines_zum_reitersystem]]
-  * [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:schnecke]]
-  * [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:multigrafik]]
-  * [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:druckverlauf]]
-  * [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:aufschmelzverlauf]]
-  * [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:temperaturverlauf]]
-  * [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:leistung]]
-  * [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:verweilzeit]]
-  * [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:wandschubspannungen]]
-  * [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:mischverhalten]]
-  * [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:materialabbau]]
-  * [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:scherdeformationsgradient_und_schergeschwindigkeit]]
-  * [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:schlepp-druckstroemung]]
-  * [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:kurzbericht]]
-  * [[grafische_darstellung_der_ergebnisse:langbericht]]