Spezialanfertigung: Fertigungslinie zur Herstellung von keramischen Spritzgussfeedstocks

Die meisten unserer Geräte werden spezifisch nach Kundenwunsch entwickelt und produziert. So auch eine Fertigungsanlage zur Herstellung von keramischen Spritzgussfeedstocks, die kürzlich ausgeliefert wurde. Obwohl der Kunde zuerst eigentlich eine Scherwalze beschaffen wollte, konnte er sich bei Versuchen in unserem Labor von der Eignung unserer Doppelschneckenextruder für seine Anforderungen überzeugen.

Extruder: ZE 18 HMI
Dosiergerät: Zweiwellendosiergerät ZD 12 mit Flachboden, Einwellendosiergerät ED 20
Prozessequipment: Kühlförderband, Granulator
Batchgewicht: 1 bis 10 kg
Anwendung: Forschung & Entwicklung
Kunde: Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW)

Aufgrund der Empfehlung eines bestehenden Kunden kam der erste Kontakt mit dem Kunden, der Zürcher Hochschule für Angewandte Wissenschaften (ZHAW), zustande. Der Kunde war auf der Suche nach einer Scherwalze zur Herstellung von keramischen Spritzgussfeedstocks (CIM – ceramic injection molding) im Labormasstab. Mit dieser sollten aus einem Mischaggregat Batches von einem bis zehn Kilogramm hergestellt werden.

Als Spezialist für kundenspezifische Sonderlösungen wollten wir dem Kunden Hand bieten, obwohl wir selbst bisher keine Scherwalzen hergestellt haben. Da die Technik von Scherwalzen und Extrudern verwandt ist, wurde in einem ersten Schritt vereinbart, auf einem bestehenden Doppelschneckenextruder im Three-Tec Labor Versuche durchzuführen um zu testen, ob als Alternative auch ein Extruder für die Anwendung geeignet wäre. Zwar hatte der Kunde bereits einen Laborextruder eines Mitbewerbers, dieser war jedoch aufgrund des geringen Drehmoments und der zu wenig guten Mischwirkung ungeeignet, was den Kunden dazu bewog, sich auf eine Scherwalze zu fokussieren.

Die Versuche bei Three-Tec wurden mit einem Extruder ZE 18 mit Schneckendurchmesser 18mm und einer Prozesslänge von L/D 40 (720 mm) durchgeführt, um dessen Leistung in Bezug auf Compoundierung und Homogenisierung zu testen. Dazu wurde ein Pulverdosiergerät für den Pre-Mix von drei Feststoffkomponenten verwendet, ein Granulatdosiergerät für den Pre-Mix von zwei Binderkomponenten, ein Förderband für den gleichmässigen Abtransport und die Abkühlung des Extrudats sowie ein Granulator. Im Nachgang zu den Versuchen wurde die Reinigung des Extruders mit Reinigungsgranulat vorgenommen, wobei die Reinigungszeit gegenüber einer normalen manuellen Reinigung massiv verkürzt werden konnte.
Die extrudierten und granulierten Materialien aus den Versuchen wurden vom Kunden zur weiteren Analyse mitgenommen.

Durch die erfolgreichen Tests, welche die Erwartungen des Kunden übertroffen hatten, kam es zur Bestellung des kompletten Geräteumfangs, mit denen die Versuche durchgeführt wurden.

Hauptgründe für die Entscheidung zu Gunsten des Extruders waren:

  • die Extrusion als kontinuierlicher Prozess inkl. automatisierter Dosierung der Rohmaterialien
  • sehr gute Schmelz-, Homogenisier-, Dispergiereigenschaften
  • eine geringere Durchlaufzeit und ein einstufiger- anstatt ein mehrstufiger Prozess, verglichen mit dem bestehenden Laborextruder
  • die dadurch hocheffiziente Herstellung von keramischen Spritzgussfeedstocks und massgebliche Vereinfachung der Arbeit im Labor

Die Anlage wurde von den Spezialisten der Three-Tec spezifisch nach den Anforderungen der ZHAW entwickelt und produziert. Nach effizienter Herstellzeit nach der Bestellung konnte die neue Anlage schliesslich beim Kunden in Betrieb genommen werden.

«Auf der Suche nach einem Gerät für die Homogenisierung keramischer Spritzguss- oder 3D-Druck-feedstocks nahmen wir mit Three-Tec Kontakt auf und konnten uns bei ersten Versuchen vor Ort schnell überzeugen, dass ein leistungsfähiger Extruder für uns im Bereich Forschung und Entwicklung vielseitiger einsetzbar und einfacher in der Reinigung/Wartung als eine ebenfalls in Betracht gezogene Scherwalze ist. Schlussendlich waren auch die kompetente Beratung und der gute und unkomplizierte Service von Three-Tec ausschlaggebend, einen ZE 18 Extruder zu bestellen, welcher nun an der ZHAW für laufende und hoffentlich viele zukünftige Projekte eingesetzt wird.»
Dr. René Wick-Joliat, Labor für keramische Materialien, ZHAW

Sind auch Sie auf der Suche nach einem Gerät oder einer Anlage, die ganz Ihren spezifischen Bedürfnissen entspricht? Dann freuen wir uns auf Ihre Kontaktaufnahme. Die Schritte, bis ein Gerät nach Kundenwunsch entsteht, finden Sie auch auf unserer Webseite.

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