Numerisches Vorhersagemodell für Werkzeuge zur Extrusion von Gummi

Derzeit basiert die Dimensionierung von Spritzköpfen bei der Extrusion von Gummiprofilen ausschließlich auf empirischem Wissen über nichtlineare Fließverhalten und die strukturviskosen Eigenschaften der Elastomere. Die Auslegung eines Spritzkopfes erfolgt daher in Abhängigkeit von der verwendeten Gummimischung. Die Auslegung des die Form eines Extrusionsprofils bestimmenden Werkzeugs hängt entscheidend von der Strangaufweitung der Kautschukmischung ab. Das bedeutet, dass die Profilgeometrie des Produkts nicht mit der Geometrie des Werkzeugs identisch ist. Die endgültige Produktgeometrie wird daher durch empirische Adaptierungen am Werkzeug erreicht. Die Beseitigung der zuvor genannten Schwachstellen wird durch die Entwicklung eines numerischen Vorhersagemodells erreicht. Dies beinhaltet sowohl die Entwicklung neuer sowie die Adaptierung bestehender Messmethoden zur Charakterisierung der Gummiviskosität als auch die Entwicklung geeigneter Werkstoffmodelle zur Beschreibung von Rohgummimischungen als zähe Flüssigkeit. Die zuletzt genannten Materialgesetze werden im Rahmen von Finite Elemente-Analysen eingesetzt.