Ziel des AIF ZIM Forschungsprojekt ist die Auslegung von Coextrusionsblasköpfen mit einer größeren Prozessbandbreite zu realisieren. Bei der Herstellung von mehrschichtigen Blasformprodukten können Grenzschichtinstabilitäten auftreten, die aufgrund von überschrittener Prozessgrenzen und der Materialeigenschaften entstehen. Das Institut für Kunststofftechnik Darmstadt untersuchte die rheologischen und thermischen Randbedingungen, um ein größeres Prozessfenster zu generieren.

Das Forschungsprojekt wird in Kooperation mit dem Unternehmen „Kautex Maschinenbau GmbH“ durchgeführt. Für die Untersuchungen der Grenzschichtinstabilitäten wurde in Zusammenarbeit mit dem Kooperationspartner ein modulares 4-Schicht-Versuchswerkzeug konstruiert. Mit dem Werkzeug war es möglich den Ursprung für die Entstehung der Fließinstabilitäten in der Mehrschichtströmung zu lokalisieren und mithilfe von Messsensorik zu beschreiben. Parallel zu den experimentellen Untersuchungen wurde mithilfe von Simulationstechnik ein Grenzkriterium entwickelt mit dem eine Prädiktion der Fließinstabilitäten möglich ist.

Für die Entwicklung eines Kriteriums wurden die Polymere rheologisch und thermisch auf ihre Beschaffenheit untersucht. Im Vordergrund der Untersuchungen stand das Fließverhalten der unterschiedlichen Materialien im Verbund, die bei der Herstellung von Coextrusionsprodukten zum Einsatz kommen. Dazu wurden die Polymere mit verschiedenen Messmethoden in die viskosen und elastischen Anteile zerlegt und eingeordnet. Auf Basis der klassifizierten und charakterisierten Polymereigenschafften wurde das aufgestellte Kriterium in das Simulationsprogram implementiert, sodass vor es möglich ist in der Entwicklungsphase der Coextrusionsblasformköpfe die Fließproblematiken ausfindig zu machen und diesen entgegenzuwirken.

Die Kriterien, die im Rahmen des Kooperationsprojektes ermittelt wurden, wird Kautex Maschinenbau GmbH für die Optimierung und Neuentwicklung der Coextrusionsblasformköpfe nutzen.