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-======REX 18 / PSI 16====== +======SIGMA 15====== 
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-===== Vorwort  ===== +===== Vorwort ===== 
- +Für eine wirtschaftlich optimale Nutzung eines Extruders sind umfangreiche Kenntnisse über den Plastifiziervorgang polymerer Werkstoffe im Aggregat erforderlich. Bis heute werden Entscheidungen häufig aufgrund von "Erfahrungswerten" und experimentellen Untersuchungen getroffen. Als Alternative zum oftmals angewendeten "trial and error"-Verfahren wurde das Simulationsprogramm SIGMA entwickelt, das die verfahrenstechnische Auslegung und Optimierung von Gleichdrall-Doppelschneckenextrudern ermöglicht. Neben einer Zeit- und Kostenersparnis vermittelt eine Berechnung darüber hinaus Aufschluss über einzelne Einflussgrößen bei der Plastifizierung des Materials. Der Plastifizierprozess wird in einem hohen Maße transparent und kalkulierbar.
-Die Schnecke ist das Herzstück eines Extruders und einer Spritzgießmaschine. Keine +
-andere Baugruppe in der Kunststoffverarbeitung hat einen ähnlich signifikanten Einfluss +
-auf die Qualität des Endproduktes und die Wirtschaftlichkeit des Prozesses. In den +
-letzten Jahren wurde erkannt, dass die in der Vergangenheit entwickelten „Universalschnecken“ +
-den heutigen Anforderungen in vielen Fällen nicht mehr gerecht werden. Unzureichende +
-Schmelzequalitäten, geringe Massedurchsätze oder niedrige Maschinenwirkungsgrade +
-zwingen die Kunststoffindustrie neue Wege zu gehen. Der Trend geht in Richtung „kleiner +
-Lösungen“, die individuell auf das Material, den Prozess und das Produkt abgestimmt +
-sind. +
- +
- +
-  +
- +
-Die Komplexität des eigentlichen Plastifiziervorgangs und die wachsende Anzahl an +
-innovativen Schnecken- und Anlagenkonzepten erschweren jedoch den Umgang mit dieser +
-Thematik. Bis heute werden Entscheidungen häufig aufgrund von Erfahrungswerten und +
-experimentellen Untersuchungen getroffen. Als Alternative zum oftmals angewendeten +
-“trial and error“-Verfahren wurde das Simulationspaket REX/PSI entwickelt, das die +
-verfahrenstechnische Auslegung und Optimierung von Extrudern (REX) bzw. Spritzgießplastifiziereinheiten +
-(PSI) ermöglicht. +
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- +
-Mit der auf einem üblichen PC-Arbeitsplatz lauffähigen Software lassen sich wichtige +
-Kenngrößen zur Beurteilung des Prozesses simulieren. Darüber hinaus unterstützen +
-verschiedene Programmfeatures die systematische Optimierung einzelner Geometriegrößen +
-und die Auslegung ganzer Maschinenbaureihen. +
- +
- +
-  +
- +
-Die Simulationsprogramme werden seit 1989 im Rahmen eines Gemeinschaftsforschungsprojektes +
-kontinuierlich weiterentwickelt. Durch die Herleitung genauerer, auf der dreidimensionalen +
-Finite-Element-Methode basierender Berechnungsmodelle und durch die Implementierung +
-aktueller Schneckengeometrien wird die Software stetig an die wachsenden Bedürfnisse +
-der Anwender angepasst. Damit leisten diese Programme einen umfassenden Beitrag zur +
-Beurteilung und Optimierung von Einschneckenmaschinen im industriellen Einsatz. +
- +
- +
- +
  
-In dem vorliegenden Benutzerhandbuch wird die Bedienung der Software erläutert. Die +Folgende Größen können mit dem Programm berechnet werden: 
-den Berechnungen zugrundeliegenden theoretischen Ansätze werden in einer Vielzahl +  * Druckverlauf 
-verschiedener Veröffentlichungen und Dissertationen vorgestellt. Eine ausführliche +  * Füllgradverlauf 
-Literaturliste können Sie dem Anhang entnehmen.+  * Temperaturverlauf 
 +  * Aufschmelzverlauf 
 +  * Verweilzeitverhalten 
 +  * Antriebsleistung bzw. das benötigte Drehmoment 
 +  * Axiale Mischkoeffizient 
 +  * Dispergiergüteverlauf 
 +  * Benötigte Kühl-/Heizleistung
  
 +Die aufgeführten Größen sind voneinander mehr oder weniger stark abhängig. Für eine mathematisch-physikalische Beschreibung eines derartig komplexen Problems wurden Lösungsansätze für die jeweiligen Größen entwickelt. Durch die Realisierung der einzelnen Modelle in einem Computerprogramm werden diese untereinander zu einem Gesamtmodell verknüpft. Dabei berücksichtigen die mathematisch-physikalischen Berechnungsmodelle die Einflussgrößen der Schneckengeometrie, des Materialverhaltens und der Verfahrensparameter.
  
- +Prinzipiell wird bei der Modellierung von folgenden Grundsätzen ausgegangen:
  
-Wir möchten uns an dieser Stelle nochmals bei allen Projektteilnehmern bedanken, +  *Die Modelle basieren auf einfachen physikalischen Überlegungen 
-die erst durch ihre Teilnahme am Gemeinschaftsprojekt die Entstehung dieser Simulationssoftware +  *Die Modelle sind mathematisch überschaubar 
-ermöglicht haben.+  *Es wird eine analytisch geschlossene Lösung angestrebt, die, falls notwendig, durch Vereinfachungen herbeigeführt wird 
 +  *Durch Linearisierung von Zwischenergebnissen in halb- oder doppelt-logarithmischer Darstellung kann bei einer Aufeinanderfolge von Differentialgleichungen eine Lösung angestrebt werden 
 +  *Wenn keine analytisch geschlossene Lösung existiert, wird auf Approximationsgleichungen zurückgegriffen, die in Anlehnung an numerische Lösungen aufgestellt werden 
 +  *Statistische Vorgänge im Plastifizieraggregat werden durch definierte Verteilungsfunktionen beschrieben
  
 +Durch die Anwendung von geschlossenen Lösungen bzw. Approximationslösungen, die experimentell abgesichert sind, konnten sehr schnelle Lösungsalgorithmen implementiert werden, welche zu sehr kurzen Rechenzeiten führen. Dies erlaubt eine zielgerechte und ingenieurmäßige Nutzung des Programms SIGMA zur Auslegung von Schnecken für Gleichdrall-Doppelschneckenextruder.
  
- +Wir möchten uns an dieser Stelle nochmals bei allen Projektteilnehmern bedanken, die erst durch ihre Teilnahme am Gemeinschaftsprojekt die Entstehung dieser Simulationssoftware ermöglicht haben.
  
-Software Engineering Team REX/PSI (Email: software@ktp.upb.de)+Software Engineering Team SIGMA (Email: software@ktp.upb.de)
  
  
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