Kunststoff-Granuliermesser

Was bedeutet Kunststoffgranuliermesser?

Ein Granuliermesser, auch bekannt als Schneidmesser, ist ein Präzisionsschneidwerkzeug, das in Kunststoffgranuliermaschinen eingesetzt wird. Diese Maschinen verarbeiten größere Kunststoffteile, wie beispielsweise extrudierte Stränge oder verarbeitete Flocken, zu kleinen, gleichmäßigen Pellets oder Granulaten. Das Granuliermesser arbeitet mit anderen Messern (oftmals stationären Statormessern) zusammen, um das Kunststoffmaterial auf die gewünschte Pelletgröße und -form zu zerkleinern. Der Begriff „Granuliermesser“ bezeichnet üblicherweise die rotierenden Messer am Rotor der Granuliermaschine.

Verwendung und Einsatzmöglichkeiten von Kunststoffgranuliermessern

Die Messer von Kunststoffgranulatoren sind sowohl bei der Herstellung von Neuware aus Kunststoff als auch beim Recycling von Kunststoffmaterialien von entscheidender Bedeutung. Zu ihren Hauptanwendungen gehören:

• Herstellung von Neuharz: Das Zerschneiden von kontinuierlichen Strängen geschmolzenen Kunststoffs beim Austritt aus einer Extruderdüse in gleichmäßige Granulate, die als Rohmaterial für die Herstellung von Kunststoffprodukten dienen.
• Kunststoffrecycling: Die Zerkleinerung von gewaschenen und aufbereiteten Kunststoffflocken oder geschredderten Materialien zu gleichmäßigen Pellets, die wieder in den Herstellungsprozess eingeführt werden können.
• Zusammensetzung: Zerkleinern von extrudierten Strängen aus Kunststoffmischungen (Mischungen aus Harz mit Additiven, Farbstoffen usw.) zu Granulat.
• Masterbatch-Herstellung: Herstellung von Pellets aus konzentrierten Farb- oder Additivmischungen zur einfachen und präzisen Vermischung mit Basisharzen.
• Unterwasser-Pelletierung: In Unterwasser-Granulieranlagen werden spezielle Kunststoffgranuliermesser eingesetzt, um den geschmolzenen Kunststoff direkt beim Austritt aus der Düse unter Wasser zu schneiden, wodurch kugelförmige Pellets entstehen.
• Labor- und Pilotanlagen: Granulierung im kleinen Maßstab für die Forschung und Entwicklung neuer Kunststoffrezepturen.

Gängige Werkstoffe für Kunststoffgranuliermesser

Die für Kunststoffgranuliermesser verwendeten Materialien müssen hochverschleißfest sein, um dem kontinuierlichen Schneiden verschiedener Kunststoffarten standzuhalten, die mitunter abrasive Füllstoffe oder Verstärkungen enthalten können. Gängige Materialien sind:

• Werkzeugstahl (z. B. D2, A8, M2): Bietet ein ausgewogenes Verhältnis von Härte, Zähigkeit und Verschleißfestigkeit und eignet sich für die Verarbeitung einer Vielzahl von Kunststoffen. D2-Stahl ist aufgrund seiner hervorragenden Verschleißeigenschaften besonders beliebt.
• Schnellarbeitsstahl (HSS) (z. B. M2, M42): Bietet eine gute Verschleißfestigkeit und behält die Schärfe auch bei höheren Betriebsgeschwindigkeiten; eignet sich daher für die Pelletierung mit hohem Durchsatz.
• Hartmetallbestückte Messer: Die Schneide ist mit auf einen Stahlkörper gelöteten Wolframkarbid-Einsätzen versehen. Karbid bietet außergewöhnliche Härte und Verschleißfestigkeit, wodurch sich diese Messer ideal für die Bearbeitung von abrasiven Kunststoffen, gefüllten Polymeren und glasfaserverstärkten Materialien eignen und ihre Lebensdauer deutlich verlängert wird.
• Pulverförmige Metallurgy-Stähle (z. B. CPM M4, CPM 10V): Bieten aufgrund ihrer gleichmäßigen Mikrostruktur eine höhere Verschleißfestigkeit und Zähigkeit als herkömmliche Werkzeugstähle und eignen sich daher für anspruchsvolle Pelletieranwendungen.

Die Härte von Messern in Kunststoffgranuliermaschinen liegt typischerweise zwischen HRC 52 und 65, abhängig vom Material und dem verarbeiteten Kunststoff. Eine geeignete Wärmebehandlung ist unerlässlich, um ein optimales Verhältnis von Härte und Zähigkeit zu erzielen. Beschichtungen wie Titannitrid (TiN) oder Chrom können aufgebracht werden, um die Oberflächenhärte zu erhöhen, die Reibung zu verringern und die Korrosionsbeständigkeit zu verbessern.

Gängige Messerformen für Kunststoffgranulatoren

Die Messer von Kunststoffgranulatoren sind typischerweise an einem rotierenden Rotor montiert und arbeiten mit feststehenden Statormessern zusammen. Gängige Formen und Konfigurationen sind:

• Gerade Messer: Dies ist der gebräuchlichste Typ; er verfügt über eine gerade Schneide, die an den Statormessern abschert. Sie sind in verschiedenen Längen und Stärken erhältlich, abhängig von der Größe des Pelletierers und den Durchsatzanforderungen.
• Schräge oder spiralförmige Messer: Diese Messer sind schräg oder spiralförmig auf dem Rotor angeordnet, um eine scherenartige Schneidwirkung zu erzielen, was die Schneidleistung verbessert und die Geräuschentwicklung reduziert.
• V-förmige Messer: Einige Rotormesser verfügen über eine V-förmige Schneide, um bestimmte Pelletformen zu erzeugen oder das Schneiden bestimmter Materialien zu verbessern.
• Gekerbte Messer: Diese Messer haben Kerben an der Schneide, die dazu beitragen können, die Kunststoffstränge effektiver zu brechen oder Pellets mit bestimmten Abmessungen herzustellen.
• Fliegenmesser (für Die-Face Pelletierer): Hierbei handelt es sich um kleinere, rotierende Messer, die in Düsengranulieranlagen direkt an der Düsenfläche montiert sind. Sie besitzen eine radiale oder leicht abgewinkelte Schneide, um den geschmolzenen Kunststoff beim Austritt aus den Düsenlöchern zu schneiden.

Das Funktionsprinzip beruht darauf, dass die rotierenden Messer des Rotors eng an den stationären Statormessern vorbeiführen. Der geringe Spalt zwischen diesen Messern erzeugt eine Scherwirkung, die die Kunststoffstränge zu Granulat zerkleinert. Bei der Düsenflächengranulierung rotieren die Schneidmesser schnell über die Düsenfläche und schneiden den austretenden, geschmolzenen Kunststoff. Größe und Form des Granulats werden durch die Drehzahl, die Kunststoffzufuhr, die Anzahl der Messer und die Geometrie der Schneidkanten bestimmt. Präzise Ausrichtung und scharfe Schneiden sind entscheidend für die Herstellung gleichmäßiger, sauber geschnittener Granulate und eine maximale Lebensdauer der Messer.

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