Grundlagen und Verfahren zur profilierten Erwärmung von PET-Preforms mit Mikrowellen
Wissenschaftliche Schriftenreihe des Fraunhofer ICT, Band 86
Matthias Harald Graf
Hrsg.: Fraunhofer ICT, Pfinztal
2019, 186 S., zahlr., teils farb. Abb. u. Tab, Softcover
Karlsruhe, KIT, Diss., 2018
Fraunhofer Verlag
ISBN 978-3-8396-1444-0

Inhalt
PET-Flaschen werden im Streckblasprozess aus spritzgegossenen, amorphen Vorformlingen - den PET-Preforms - hergestellt. Vor dem Verstrecken müssen sie auf rund 100 °C erwärmt werden. Der Wirkungsgrad der etablierten Infrarot-Heiztechnik erreicht dabei nur etwa 20 %. Mikrowellen bieten aufgrund der großen Eindringtiefe für viele Kunststoffe die Möglichkeit einer effizienten, volumetrischen Erwärmung. In dieser Arbeit wurde für PET-Preforms eine Heiztechnologie mit Mikrowellen unter der Zielstellung hoher Energieeffizienz bei gleichzeitig guter thermischer Profilierbarkeit entwickelt. Als Heizvorrichtung wurde ein zylindrischer E010-Resonator analytisch für die Frequenz 2,45 GHz ausgelegt und experimentell umgesetzt. Zur thermischen Profilierung wurde eine axiale Bewegung der Preforms durch den Resonator mit angepasstem axialem Geschwindigkeitsprofil genutzt. Mittels numerischer Simulation wurde das System hinsichtlich der erzielbaren Energieeffizienz überarbeitet und optimiert. Der Einsatz dielektrischer Hilfskörper im Resonator und einer nachführbaren Schlitzblende ermöglichen einen Energieeintrag in die Preforms von bis zu 92 % der eingesetzten Mikrowellenleistung.

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