Актуальное понятие «интегративныетехнологии в переработке пластмасс» включает в себя материаловедение, разработку технологических процессов, применение методов моделирования и изучение функциональных свойств изделий. Цель состоит в том, чтобы повысить эффективность производства и предложить рынку новые продукты. Институт переработки пластмасс (IKV) при Рейн-Вестфальском техническом университете Аахена (RWTH Aachen) уже на протяжении многих лет изучает перспективы интеграции в индустрии переработки пластмасс.
 |
| Интегративная цепочка моделирования из системы автоматизированного расчета экструзионной головки и моделирования вздутия (фото: IKV) |
Поскольку основой интегративных технологий являются экспертные знания, ноу-хау IKV в области изучения материалов и методов переработки пластмасс оказываются очень полезными. Потенциал интегративной технологии и междисциплинарные знания IKV можно продемонстрировать на трех примерах из области экструзии профилей.
Так, проектирование головок для экструзии профилей до сих пор производится преимущественно путем затратных итерационных циклов в ходе моделирования и экспериментов. Причинами этого являются сложные реологические свойства полимерных материалов и их вязкоэластичное разбухание на выходе из сопла, что делает невозможным определение идеальной геометрии экструзионной головки только на основании размеров требуемого профиля. Поэтому специалистами IKV была разработана полностью автоматизированная среда моделирования, которая связывает пространства вычислений внутри и за пределами экструзионной головки, а затем соединяет их с этапами оптимизации «Определить качество» и «Изменить геометрию». Таким образом появляется возможность рассчитать идеальную, свободно формируемую геометрию экструзионной головки для определенного профиля без какого-либо вмешательства человека.
Другим примером является разработка решений на базе сочетания свойств материала и изделия: благодаря разработанным IKV компаундам, которые придают пластмассе, обладающей изолирующими свойствами, тепловую и электрическую проводимость, можно расширить функциональные возможности профилей. Целостный подход гарантирует, что компаунд отлично перерабатывается и имеет хорошие потребительские свойства.
И, наконец, еще одним доводом в пользу интеграции является процесс InPulse, созданный в IKV. Он объединяет процесс экструзии профилей с пултрузией. Непрерывные волокна, смола и термопластичный наружный слой соединяются друг с другом в одной и той же экструзионной головке. Расчет этой головки проводился с учетом свойств принципиально различных материалов. Материал наружного слоя гарантирует, что смола и волокна в готовом изделии будут надежно защищены от воздействия рабочей среды и ударных нагрузок.
