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E-Book

Prozessmesstechnik in der Kunststoffaufbereitung

AutorIngo Alig, Thomas Hochrein
VerlagVogel Communications Group GmbH & Co. KG
Erscheinungsjahr2011
Seitenanzahl518 Seiten
ISBN9783834361325
FormatPDF
KopierschutzWasserzeichen/DRM
GerätePC/MAC/eReader/Tablet
Preis47,99 EUR
Durch die gezielte Modifizierung mit Additiven können immer zielgerichteter die Eigenschaftsprofile der Compounds auf die Bedürfnisse der Anwender getrimmt werden. Die Industrie fordert zeitgleich eine immer höhere Qualität und das Denken in Prozessen. Dies macht es unerlässlich, den Kernprozess bei der Kunststoffaufbereitung mittels geeigneter Technologien zu überwachen. Die Prozessmesstechnik ermöglicht die Prozess- und Qualitätsparameter direkt und in Echtzeit zu ermitteln. Nur dies wird in Zukunft mit ein Garant für eine optimale Prozesskontrolle sowie effizientes und wirtschaftliches Compoundieren sein. Dieses Buch bietet den ersten vollständigen Abriss zu allen heute verfügbaren Inline- und Online-Messverfahren für die Kunststoffaufbereitung. Es geht sowohl auf die konventionellen Methoden wie Druck- und Temperaturmessung ein als auch auf die neuen, viel versprechenden Technologien, wie z. B. die spektroskopischen Methoden im UV-, VIS- und IR-Bereich, Inline-Farbmessung, Partikel-Monitoring, dielektrische Verfahren, NMR, Ultraschall, die Terahertz-Technologie und Softsensorik. Zu jedem Verfahren werden die physikalischen Hintergründe und der Aufbau der Sensoren beschrieben. Ausführlich werden die Art der resultieren Ausgangswerte und Möglichkeiten zur Weiterverarbeitung und Interpretation behandelt. Eine Vielzahl von Messungen und Auswertungen zeigen, inwieweit sich die Verfahren für den Praxiseinsatz eignen. Bei jedem Messverfahren werden mögliche Einsatzgebiete und Probleme sowie die Vor- und Nachteile dargestellt. Hieraus kann die jeweils geeignetste Technologie für explizite Anforderungen ausgewählt werden.

Thomas Hochrein, Jahrgang 1979, studierte an der FH Nürnberg Feinwerk- und Mikrosystemtechnik und absolvierte 2004 an der Universität Würzburg das Diplom in Physik. Nach dem Studium begann Thomas Hochrein in einem mittelständischen Unternehmen als Assistent der Geschäftleitung und Verantwortlicher für die F&E. Die Firma entwickelte und produzierte neuartige Hochleistungscompounds und Präzisionsspritzgussteile überwiegend für tribologische Anwendungen im Automotive-Bereich. Anfang 2007 wechselte er in die F&E des Süddeutschen Kunststoff-Zentrums in Würzburg. Dort forscht er als Projektleiter an neuen prozessnahen Messtechnologien für die Extrusion und Compoundierung. Seine Promotion am Institut für Hochfrequenztechnik in Braunschweig befasst sich mit der Umsetzung der noch recht jungen Terahertz-Technologie in der Kunststoff-Industrie. 2009 wurde er für seine Forschungsleistungen mit dem Otto von Guericke-Preis der Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen ausgezeichnet. Im Jahr 2010 übernahm er die Leitung der neu gegründeten Gruppe Messtechnik am Süddeutschen Kunststoff-Zentrum. Der Fokus liegt in der Entwicklung und Erprobung neuer Prozessmesstechnologien für die Kunststoffverarbeitung sowie innovativer Verfahren zur Bauteil- und Materialprüfung. Viele seiner Entwicklungen im Bereich Messtechnik, Sensorik und Optik schlugen sich in Patentanmeldungen nieder.

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Blick ins Buch
Inhaltsverzeichnis
Titel3
Impressum, Copyright4
Vorwort5
Inhaltsverzeichnis7
1 Einführung19
1.1 Gliederung des Buches20
1.2 Bedeutung der Prozessmesstechnik21
1.3 Begriffsdefinitionen23
1.4 Taxonomie der Messmethoden26
1.5 Anforderungen an Prozessmesstechnik31
2 Massedruckaufnehmer37
2.1 Anwendungen37
2.2 Kennwerte und Auswahlkriterien45
2.3 Massedruckaufnehmertypen48
2.4 Praktischer Einsatz von Massedruckaufnehmern73
3 Temperaturmesstechnik87
3.1 Anwendungen87
3.2 ElektrischeTemperaturmessung97
3.3 Strahlungsthermometer118
3.4 Temperaturmessung mit Ultraschallwellen129
3.5 Temperaturmesstechniken zur Prozessanalyse135
4 Rheologische Prozessmesstechnik143
4.1 Grundlagen der Rheologie143
4.2 Messverfahren zur Ermittlung der Fließeigenschaften147
4.3 Prozessmessmethoden155
5 Online-Druckfiltertest165
5.1 Füllstoffe165
5.2 Dispergiergüte167
5.3 Prinzip und Aufbau des Druckfiltertests170
5.4 Online-Druckfiltertest178
5.5 Einflussfaktoren183
5.6 Erfassung weiterer Kenngrößen185
5.7 Zusammenfassung187
6 Ultraschallmesstechnik189
6.1 Funktionsprinzip190
6.2 Kenngrößen der Ultraschallausbreitung191
6.3 Messtechnik193
6.4 Signalauswertung197
6.5 Kalibrierung200
6.6 Anwendungen203
7 Optische Spektroskopie217
7.1 Messtechnische Grundlagen217
7.2 Messsysteme230
7.3 Messtechnische Realisierung an der Verfahrenseinheit240
7.4 Kalibrierung243
7.5 Anwendungen253
8 Farbmessung263
8.1 Farbermittlung und Farbmodelle264
8.2 Messtechnik269
8.3 Auswahl- und Entscheidungskriterien287
8.4 Zusammenfassung und Ausblick288
9 Extinktionsmessmethoden291
9.1 Kunststoffschmelzen als disperse Systeme291
9.2 Laseroptische Extinktionsanalyse293
9.3 Geräteentwicklungen298
9.4 Kalibrierung301
9.5 Anwendungen304
9.6 Zusammenfassung316
10 Kleinwinkel-Lichtstreuung317
10.1 Grundlagen317
10.2 Kleinwinkel-Lichtstreuung am Extruder324
11 Laserinduzierte Plasmaspektroskopie327
11.1 Funktionsprinzip327
11.2 Prozessmesssystem für die Kunststoffaufbereitung328
11.3 Datenauswertung und Einflussfaktoren330
11.4 Anwendungen335
12 Dielektrische Spektroskopie und Leitfähigkeitsmessung339
12.1 Grundlagen339
12.2 Messgrößen und Messsysteme342
12.3 Anwendungen350
12.4 Zusammenfassung357
13 Terahertz-Spektroskopie359
13.1 Grundlagen359
13.2 Prozessmesssystem365
13.3 Mess- und Auswerteverfahren370
13.4 Anwendungsmöglichkeiten375
14 Softsensorik383
14.1 Grundlagen383
14.2 Methoden zur Entwicklung von Softsensoren385
14.3 Praktische Anwendungen und Beispiele398
14.4 Vorteile intelligenter Softsensoren406
15 Weitere Prozessmessmethoden409
15.1 Schmelzepumpen als Messinstrument409
15.2 Röntgenmethoden413
15.3 Magnetische Kernresonanz414
16 Vergleich der Messmethoden und Auswahlhilfen425
16.1 Vorbemerkungen zur Messmethodenanwendung425
16.2 Kernmerkmale der vorgestellten Messmethoden426
16.3 Gegenüberstellung der Messmethoden429
16.4 Abschlussbemerkung und Ausblick435
Herstellerliste kommerzieller Prozessmesssysteme439
Weitere Abkürzungen445
Quellenverzeichnis447
Stichwortverzeichnis470

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