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Fraunhofer-Gesellschaft
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  4. Grundlagen und Verfahren zur profilierten Erwärmung von PET-Preforms mit Mikrowellen
 
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2019
Doctoral Thesis
Title

Grundlagen und Verfahren zur profilierten Erwärmung von PET-Preforms mit Mikrowellen

Abstract
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.
Thesis Note
Zugl.: Karlsruhe, Inst. für Technologie (KIT), Diss., 2018
Author(s)
Graf, Matthias Harald
Person Involved
Elsner, Peter  
Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT  
Jelonnek, J.
Publisher
Fraunhofer Verlag  
Publishing Place
Stuttgart
Language
German
Fraunhofer-Institut für Chemische Technologie ICT  
Keyword(s)
  • microwave technology

  • production engineering

  • energy efficiency

  • heat transfer processes

  • PET

  • Mikrowellen

  • Erwärmung

  • Preform

  • Resonator

  • Verfahrensingenieur

  • Elektrotechnikingenieur

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