Das Düsenschwellphänomen - eine Erscheinung beim Strangpressen von Glasschmelzen

Abstract

Beim Strangpressen von Glasschmelzen weicht das Querschnittsprofil des austretenden Stranges, sofern keine besonderen Vorkehrungen getroffen werden, im allgemeinen vom Öffnungsprofil der Matrize in Form einer Aufweitung (Düsenschwellung) ab. Diese beruht auf einer inhomogenen Geschwindigkeits- und Druckverteilung über den Kanalquerschnitt am Matrizenausgang. Die Größe der Düsenschwellung ist sowohl von der äußeren Reibung an der Wand des Matrizenkanals als auch von der inneren Reibung der Glasschmelze abhängig. Experimentelle Untersuchungen im Druckbereich von 50 bis 300 bar ergaben für Matrizen mit Wandhaftung, daß die Strangaufweitung bei L/R₀-Verhältnissen kleiner ≈ 1 gegen Null geht. Ebenso trat bei Verwendung von Matrizen aus Elektrographit infolge der geringen Wandreibung keine Düsenschwellung auf. Demgegenüber wurde eine Zunahme der Strangaufweitung mit abnehmender innerer Reibung (Zähigkeit) der Glasschmelze bis auf 16 % ermittelt. Ein Einfluß des Preßdruckes auf die Düsenschwellung konnte nicht eindeutig festgestellt werden. The die swell phenomenon - a feature of the extrusion of glass melts If no special precautions are taken in the extrusion of glass melts the extruded section usually differs in cross section from that of the opening of the die and shows a swelling. This is related to an inhomogeneous velocity and pressure distribution at the exit of the die. The magnitude of the swelling depends on both the external friction at the die channel wall and on internal friction within the glass melt. Experimental investigations in the pressure range 50 to 300 bar showed that for dies with wetted walls and L/R₀ ratios less than about one the swelling is negligible. Also the use of dies made from electro-graphite gives no die swelling because of the very small wall friction. On the other hand decreasing the viscosity of the glass gave an increased swelling, up to 16 %. The influence of extrusion pressure on the die swelling is not yet sufficiently clear. Le phénomène de renflement à la sortie de la buse lors de l'extrusion de fontes de verre Lors de l'extrusion de fontes de verre le profil de la section du boudin sortant, dans la mesure où on n'effectue aucune intervention spéciale, s'élargit par rapport à celui de la buse. Ceci est dû à une répartition hétérogène des vitesses et des pressions dans la section du canal de la buse à son extrémité. L'importance de ce renflement dépend aussi bien du frottement sur la paroi du canal que du frottement interne de la fonte. Des études expérimentales entre 50 et 300 bar montrent que pour des matrices présentant une certaine adhérence sur les parois, le renflement du boudin pour des rapports L/R₀ ≈ 1 tend vers zéro. De même avec des matrices en électrographite, il n'y a pas de renflement par suite du faible frottement sur les parois. Par contre, la section du boudin peut augmenter jusqu'à 16 % lorsque le frottement interne (viscosité) décroît. Une influence de la pression sur le renflement n'a pas pu être établie de façon nette.