Produktdesign von Pressgranulaten: Anforderungen und Realität

Das Ziel einer Granulatentwicklung ist eine Materialschüttung mit homogenem, reproduzierbarem Fließverhalten und exzellenten Verdichtungseigenschaften, um eine homogene Verteilung der Primärpartikel im Formkörper zu realisieren. Die Zielgrößen der Entwicklung werden bestimmt durch die Verarbeitungsprozesse (Formgebung uniaxial/isostatisch, Transport, Grünbearbeitung, Wärmebehandlung) in Verbindung mit den Produktgeometrien (Volumen, Komplexität). Dabei wirken eine große Zahl von Einflüssen auf die Granulateigenschaften und deren Verteilungsbreite (Rohstoff, Technologie, Polymerkomponenten, Umgebungsbedingungen). Die Optimierung dieser Eigenschaften erfordert einen großen experimentellen Aufwand und Kenntnisse über die komplexen Wechselwirkungen zwischen den Parametern. Ansätze zur Modellierung von Teilprozessen mittels DEM (Diskreter Elementen Methoden) ermöglichen nach Validierung der Modelle eine rechnerische Optimierung und damit eine wesentliche Reduzierung von Zeit und Aufwand für die Entwicklungen