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.