Das Fließverhalten von Kunststoffen im Walzspalt, untersucht am Beispiel von Polyäthylen

Auf Grund der geometrisch einfachen Konstruktion eines Walzwerkes sind eine Reihe von Versuchen unternommen worden, den Walzvorgang plasti scher Massen rechnerisch zu behandeln. Th. v. K1RM1N [2] und I. SZABÖ [3] berechneten den Walzdruck für ein ideales (plastisch-starres) Material unter Voraussetzung der Saint Venantschen Spannungs-Deformationsbeziehung und der Mohrsehen bzw. v. Mises'schen FlieBbedingung. In diesem Falle muB das Walzgut, das als fester Körper angesehen wird, zwischen den Walzen gleiten. Im Gegensatz hierzu fassen W. BÜCHE [4] und A. KNESCHKE [5] den Walz vorgang unter Voraussetzung von Wandhaftung als hydrodynamisches Pro blem auf. Sie berechnen unter verschiedenen geometrischen Vereinfachun gen Walzdruck und Drehmoment in Anlehnung an die Sommerfeldsehe Schmier filmtheorie [6] für Stoffe, die dem Newtonsehen Reibungsansatz (1. 1 ) dy mit y = dt als Deformationsgeschwindigkeit, 1: als Schubspannung und 1) als Zähigkeit gehorchen. Diese Theorien, wie auch die Rechnungen von D. ELEY [7] und R GASKELL [8], beschreiben aber das FlieBverhalten von Kunststoffen im Walzspalt nur sehr ungenügend, da die aus Gründen ma thematischer Einfachheit getroffenen Annahmen über das Verhalten eines Stoffes im plastischen Bereich auf Kunststoffe nicht zutreffen. Kunst stoffe können bei Verarbeitungstemperatur weder als feste Körper noch als Flüssigkeiten angesehen werden. Ihrem mechanischen Verhalten nach gehören sie in den Übergangsbereich "fest-flüssig", der bisher wegen der groBen Unterschiedlichkeit der Stoffe noch nicht durch eine Bezie hung erfaBt werden konnte.