Verbrannte Kunststoffablagerungen in den Strömungstotzonen einer Plastifizierschnecke
Ursachen, Auswirkungen und Lösungen
Verbrannte Kunststoffablagerungen in den Strömungstotzonen einer Plastifizierschnecke (z. B. im Spritzgieß- oder Extrusionsprozess) sind ein häufiges Qualitätsproblem. Sie entstehen durch thermische Zersetzung der Kunststoffschmelze, die zu lange in schlecht durchströmten Bereichen verweilt was zu schwarzen Punkten (Black Specks / Carbonisaten), Schlieren oder Verbrennungen im Bauteil führt.
Ursachen der verbrannten Kunststoffablagerungen
Eine Strömungstotzone beschreibt einen Bereich im Plastifiziersystem, in dem das Polymer nur minimal bewegt wird (dadurch eine lange Verweilzeit aufweist) und thermisch überbeansprucht wird.
Typische Entstehungsorte:
- Schneckengrund
- Toträume hinter Rückstromsperren
- Toträume in Misch- und Schersegmenten
- Verschleißbereiche an Schnecke und Zylinder
- Produktionsunterbrechungen ohne Temperaturabsenkung
In diesen Zonen verbleibt Material um ein Vielfaches länger. Das Resultat sind verbrannte Kunststoffablagerungen, die sich erst schichtweise aufbauen und später unkontrolliert ablösen und von der strömenden Schmelze mitgerissen werden. Letztendlich gelangen sie so ins Kunststoff-Formteil, welches damit unbrauchbar ist.
Auswirkungen in der Förderschnecke
Unzureichend gereinigte Totzonen können zu folgenden Problemen führen:
- Schwarze Punkte im Bauteil (Black Specks / Carbonisierungen)
- Schlierenbildung
- Druckspitzen aufgrund verstopfter Heißkanaldüsen
- Mechanische Schwächung des Bauteils
- Erhöhte Ausschussproduktion
- Erhöhter Maschinenstillstand
Bereits vorhandene Ablagerungen / Carbonisate verändern lokal die Strömung. Das wiederum führt zu weiteren Totzonen und exponentiellem Ablagerungswachstum.
Lösungen gegen schwarze Punkte im Kunststoff
Eine mechanische Reinigung der Plastifizierschnecke ist sehr zeit- und kostenintensiv da sie dazu ausgebaut werden muss. Diese Kosten können eingespart werden in dem man mit den Reinigungskonzentraten bzw. Reinigungsgranulate von ver-rus das Plastifiziersystem reinigt. Chemikalien dringen dabei in die Ablagerungen ein, brechen sie von innen auf, werden so von den Metalloberflächen gelöst und anschließend herausgespült. Folgende Möglichkeiten werden heute angewandt:
- Regelmäßiges reinigen mit Reinigungskonzentraten / Reinigungsgranulaten (am kosteneffektivsten)
- Mechanisches Reinigen der Schnecke durch Ausbau (kostenintensivste Methode)
- Temperaturabsenkung bei Produktionsstopp
- Maschine leerfahren bei Produktionsstopp
- Kontrolle des Verschleißzustandes
- Schneckendrehzahl anpassen
Fazit
Strömungstotzonen in der Plastifizierschnecke sind eine häufig unterschätzte Ursache für Qualitätsprobleme in der Kunststoffverarbeitung. Durch gezielte Reinigungsverfahren, regelmäßige Wartung und optimierte Prozessführung lassen sich Ablagerungen minimieren und die Produktionssicherheit erhöhen.
Ein strukturiertes Reinigungsmanagement spart Kosten, reduziert Ausschuss und verlängert die Lebensdauer der Plastifiziereinheit erheblich. Sprechen Sie uns an: wir unterstützen Sie ganzheitlich angefangen von Ihrer Prozessanalyse und einer geometrischen Bewertung Ihrer Anlage bis hin zur gezielten Reinigung.
