Energie in der Kunststofftechnik

Prof. Dr. Wolfgang Kaiser begründete für Ingenieure in der Schweiz eine systematische Aus- und Weiterbildung in der Kunststofftechnik; an der FH Nordwestschweiz und am Departement Materialwissenschaften der ETH Zürich. Er war mitverantwortlich für den Aufbau des Kunststoff-Ausbildungs- und Technologie-Zentrums (KATZ) in Aarau und dessen langjähriger Geschäftsführer in Personalunion. Wolfgang Kaiser ist Autor und Koautor zahlreicher wissenschaftlicher Publikationen auf dem Gebiet der Kunststofftechnik.

Prof. Dr. Willy Schlachter war Vizedirektor und später Direktor Technik der Fachhochschule Aargau. Nach der Fusion zur Fachhochschule Nordwestschweiz übernahm er die Leitung des Aufbaus der interdisziplinären Forschung und ist mittlerweile emeritiert. Er war früher: Leiter Entwicklung Gasturbinen bei Sulzer in Winterthur, Abteilungsleiter im Labor Thermische Maschinen bei BBC in Baden, Mandat Technik im Kraftwerksbereich der BBC und nach der Fusion mit ASEA bei ABB.



Das Fachbuch vermittelt wie kein anderes Buch die erforderlichen Grundlagen für die Bearbeitung wärmetechnischer Fragen bei der Verarbeitung von Kunststoffen. Involviert sind die Fachgebiete:

• Thermodynamik (Hauptsätze, Behandlung chemischer Umwandlungen);

• Fluidmechanik inklusive Begründung der Ähnlichkeitstheorie;

• Wärmeübertragung (freie und erzwungene Konvektion, stationäre und instationäre Wärmeleitung, einige Aspekte der Wärmeübertragung durch Strahlung);

• Thermisches und kalorisches Zustandsverhalten, Verformungs- und Fließverhalten von Kunststoffen (Rheologie).



Die bereitgestellten Grundlagen werden - im Sinne exemplarischer Rechenbeispiele – auf praxisrelevante Problemstellungen bei den wichtigsten Ver- und Bearbeitungsverfahren angewandt: Aufheiz- und Abkühlvorgänge von Werkzeugen, Extrudieren, Blasformen, Spritzgießen, Pressen von Duro- und Thermoplasten, Kalandrieren, z.T. FVK-Urformen, Schäumen, Gießen, z.T. additive Verfahren, Umformvorgänge, Schweißen, Beschichtungsvorgänge. Im Vordergrund steht der Energieumsatz in Form von Wärme und Arbeit (ökonomischer und ökologischer Aspekt) sowie die sich einstellenden Temperaturen (Qualitätsapekt).



Das Buch richtet sich an in der Kunststofftechnik tätige Ingenieure sowie an Techniker und Kunststofftechnologen.



A Einführende Grundlagen

1.1 Zur Bedeutung der Wärmetechnik in der Kunststoffverarbeitung

1.2 Einführung in erforderliche Grundlagen

1.3 Thermodynamik

1.4 Fluidmechanik/Rheologie

1.5 Wärmeübertragung

1.6 Materialverhalten (thermisches, kalorisches Zustandsverhalten)

+ Erläuternde einfache Rechenbeispiele



B Erweiterte Grundlagen nach Bedürfnissen der Praxis

2.1 Thermodynamik (Trocknung, ...)

2.2 Fluidmechanik/Rheologie

2.3 Wärmeübertragung (Instationäre Wärmeleitung, verallgemeinerte Wärmeleitungsgleichung, Strahlung, ...)

2.4 Materialverhalten (Chemische Reaktionen, Umwandlungen)

+ Erläuternde einfache Rechenbeispiele



C Anwendung auf Praxisbeispiele

1. Aufbereiten (Trocknen, ...)

2. Urformen (Spritzgiessen, Extrudieren, Blasformen, Pressen, Kalandrieren, ev. FKV)

3. Umformen (Tiefziehen, ...)

4. Schäumen

5. Fügen (Schweißen, Kleben, ...)

6. Beschichten

7. Veredelung

8. Additive Verfahren