Wickelverfahren für Thermoplaste

Wie das Wickelverfahren im Extrusionskontext funktioniert

Ausgangspunkt ist ein thermoplastisches Material, das aufbereitet und in verformbarem Zustand bereitgestellt wird. Dieses Material wird anschliessend mit definierter Spannung, Vorschubgeschwindigkeit und Wickelbewegung auf einen rotierenden oder geführten Träger aufgebracht. Je nach Prozessführung verbinden sich die Lagen unmittelbar im warmen Zustand oder werden während des Aufbaus gezielt konsolidiert. Anders als bei klassischen Extrusionsprodukten mit festem Querschnitt entsteht das Endteil hier durch die Anzahl, Lage und Führung der gewickelten Schichten.

Typische Anwendungen für gewickelte Thermoplast-Bauteile

Das Verfahren eignet sich für Bauteile mit rotationsnaher oder zylindrischer Geometrie sowie für Anwendungen, bei denen ein schichtweiser Wandaufbau erforderlich ist. Dazu gehören je nach Auslegung Rohkörper, technische Hohlkörper, Wickelkörper oder mehrlagig aufgebaute Funktionsteile. Auch dort, wo Material gezielt nur in bestimmten Bereichen aufgebracht werden soll, ist das Wickelprinzip naheliegend. Relevant ist das Verfahren vor allem dann, wenn Geometrie, Steifigkeit oder Materialeinsatz nicht allein über eine durchgehend extrudierte Form gelöst werden sollen.

Prozessausprägungen und beeinflussbare Merkmale

Unterschieden wird unter anderem nach der Art des aufgewickelten Halbzeugs, etwa Band, Strang oder Profil, sowie nach der Wickelgeometrie und der Anzahl der Lagen. Ebenfalls relevant sind Wickelwinkel, Überlappung, Materialtemperatur und die Art der Verbindung zwischen den Schichten. Daraus ergeben sich unterschiedliche Wandstärken, Oberflächenbilder und mechanische Eigenschaften. Je nach Material und Produktanforderung kann der Prozess auf kontinuierlichen Aufbau oder auf abschnittsweise gefertigte Bauteile ausgelegt sein.

Abgrenzung zu Coextrusion, Rohren und Ummanteln

Im Unterschied zur Coextrusion werden die Materialschichten beim Wickelverfahren nicht gleichzeitig in einem gemeinsamen Werkzeug zu einem Querschnitt zusammengeführt, sondern nachgelagert oder prozessintegriert lagenweise aufgebaut. Von Profile und Rohre grenzt sich das Verfahren dadurch ab, dass die endgültige Form nicht allein aus der Düse stammt, sondern aus der Wickelbewegung und dem Schichtaufbau. Gegenüber Bändern, Folien und Platten ist das Wickelverfahren kein reines Halbzeugverfahren, sondern ein Aufbauschritt zum fertigen oder weiterzuverarbeitenden Bauteil. Vom Ummanteln unterscheidet es sich dadurch, dass nicht primär eine vorhandene Trägeroberfläche beschichtet wird, sondern die Bauteilstruktur selbst über das Wickeln entsteht.