DE102018102061B3 - Extrusion apparatus and method for producing carbon fiber reinforced plastic semi-finished products - Google Patents

Extrusion apparatus and method for producing carbon fiber reinforced plastic semi-finished products Download PDF

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Abstract

Beschrieben wird eine Extrusionsvorrichtung (100) zur Herstellung von kohlefaserverstärkten Kunststoffhalbzeugen, bestehend aus einem Gehäuse (1), welches einen Eingangsbereich (2) und einen Ausgangsbereich (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (1) eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes (4) angeordnet ist.
Weiterhin wird ein Verfahren zur Herstellung von kohlefaserverstärkten Kunststoffhalbzeugen beschrieben, wobei man die folgenden Schritte nacheinander ausführt:
a) Bereitstellung einer erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung (100) und eines Verbund-Compounds (10);
b) Einleitung des Verbund-Compounds (10) über den Eingangsbereich (2) des Gehäuses (1) in die Extrusionsvorrichtung (100),
c) Erzeugung eines elektrischen Feldes;
d) Austragen des entstandenen Kunststoffhalbzeugs über den Ausgangsbereich (3) des Gehäuses (1) zur weiteren Verarbeitung.

Figure DE102018102061B3_0000
A description is given of an extrusion device (100) for the production of carbon-fiber-reinforced plastic semi-finished products, comprising a housing (1) which has an entrance area (2) and an exit area (3), characterized in that in the housing (1) a device for producing a electric field (4) is arranged.
Furthermore, a method for the production of carbon fiber reinforced plastic semi-finished products is described, wherein the following steps are carried out successively:
a) providing an inventive extrusion device (100) and a composite compound (10);
b) introducing the composite compound (10) into the extrusion device (100) via the entrance area (2) of the housing (1),
c) generating an electric field;
d) discharging the resulting plastic semi-finished product over the exit region (3) of the housing (1) for further processing.
Figure DE102018102061B3_0000

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Extrusionsvorrichtung sowie ein Verfahren zur Herstellung von kohlefaserverstärkten Kunststoffhalbzeugen.The present invention relates to an extrusion apparatus and a method for producing carbon fiber reinforced plastic semi-finished products.

Zur Verbesserung der mechanischen Eigenschaften extrusionstechnisch hergestellter Kunststoffhalbzeuge werden die eingesetzten Compounds oftmals mit Kohlenstofffasern angereichert. Jedoch wird die Ausrichtung der eingebrachten Fasern derzeit ausschließlich durch die bei der Extrusion entstehenden Strömungsvorgänge beeinflusst, wodurch sich eine unbestimmte Verteilung der Fasern einstellt. Hierdurch kommt es zu Unregelmäßigkeiten der mechanischen Eigenschaften extrudierter Bauteile. Zudem können so weitere Potentiale der Kohlenstofffasern, wie die elektrische Leitfähigkeit und die enorme Wärmeleitfähigkeit, nicht ausgenutzt werden.To improve the mechanical properties of extrusion-produced plastic semi-finished products, the compounds used are often enriched with carbon fibers. However, the orientation of the introduced fibers is currently influenced solely by the flow processes resulting from the extrusion, which results in an indefinite distribution of the fibers. This leads to irregularities in the mechanical properties of extruded components. In addition, further potentials of the carbon fibers, such as the electrical conductivity and the enormous thermal conductivity, can not be exploited.

Derzeitig eingesetzte Extrusionssysteme bestimmen die Strömungsvorgänge des plastifizierten faserverstärkten Verbund-Compounds durch zusätzlich eingebrachte Strömungskanäle, welche die Faserorientierung gezielt beeinflussen. Jedoch können die Fasern hierbei ausschließlich parallel zur Profilebene oder bei der Rohrextrusion in eine Helix-Anordnung parallel zur Rohrachse orientiert werden. Auch dabei entsteht eine undefinierte Ausrichtung der Fasern aufgrund der unterschiedlichen Strömungsgeschwindigkeiten in den Randbereichen und im Zentrum der Strömung des plastifizierten Verbund-Compounds, wodurch eine gleichbleibende Bauteilqualität nicht sichergestellt werden kann.Currently used extrusion systems determine the flow processes of the plasticized fiber-reinforced composite compound by additionally introduced flow channels, which specifically influence the fiber orientation. However, the fibers can be oriented parallel to the profile plane or during pipe extrusion in a helix arrangement parallel to the pipe axis. This also results in an undefined orientation of the fibers due to the different flow velocities in the edge regions and in the center of the flow of the plasticized composite compounds, whereby a consistent component quality can not be ensured.

Die Veröffentlichung „Method for manufacturing plastic tubes for heat exchangers containing graphite fillers“ (DOI: http://dx.doi.org/10.4421/PAPDEOTT002961) offenbart die Herstellung von hochwärmeleitfähigen Kunststoffrohren durch Extrusion, wobei die Orientierung der Kohlenstofffasern senkrecht zur Fließrichtung durch die Verwendung spezieller Füllstoffe und durch die Geometrie des Fließkanals im Extrusionswerkzeug erzielt wird.The publication "Method for manufacturing plastic tubes for heat exchangers containing graphite fillers" (DOI: http://dx.doi.org/10.4421/PAPDEOTT002961) discloses the production of highly heat-conductive plastic pipes by extrusion, wherein the orientation of the carbon fibers perpendicular to the flow direction through the use of special fillers and the geometry of the flow channel in the extrusion die is achieved.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es daher, die Nachteile des Standes der Technik zu überwinden und eine Vorrichtung bereitzustellen, mittels derer die Orientierung von Kohlenstofffasern in Kunststoffhalbzeugen gezielt beeinflusst werden kann.The object of the present invention is therefore to overcome the disadvantages of the prior art and to provide a device by means of which the orientation of carbon fibers in plastic semifinished products can be influenced in a targeted manner.

Die Aufgabe wird durch die Bereitstellung einer Extrusionsvorrichtung zur Herstellung von kohlefaserverstärkten Kunststoffhalbzeugen gemäß den Merkmalen des Hauptanspruchs gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind in den abhängigen Unteransprüchen gekennzeichnet.The object is achieved by the provision of an extrusion device for the production of carbon fiber reinforced plastic semi-finished products according to the features of the main claim. Advantageous embodiments of the device according to the invention are characterized in the dependent subclaims.

Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist eine Extrusionsvorrichtung 100 zur Herstellung von kohlefaserverstärkten Kunststoffhalbzeugen, bestehend aus einem Gehäuse 1, welches einen Eingangsbereich 2 und einen Ausgangsbereich 3 aufweist, wobei in dem Gehäuse 1 eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes 4 angeordnet ist.The subject of the present invention is an extrusion device 100 for the production of carbon fiber reinforced plastic semi-finished products, consisting of a housing 1 which is an entrance area 2 and an exit area 3 wherein, in the housing 1 a device for generating an electric field 4 is arranged.

Besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Extrusionsvorrichtung 100, wobei die kohlefaserverstärkten Kunststoffhalbzeuge rohrförmig oder flächig sind.Particularly preferred is an extrusion device according to the invention 100 , wherein the carbon fiber reinforced plastic semi-finished products are tubular or planar.

Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Extrusionsvorrichtung 100, wobei die Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes 4 zwei Elektroden 40, 41 aufweist.Preferred is an extrusion device according to the invention 100 wherein the device for generating an electric field 4 two electrodes 40 . 41 having.

Bevorzugt ist außerdem eine erfindungsgemäße Extrusionsvorrichtung 100, wobei die Elektroden 40, 41 ringförmig oder flächig ausgebildet sind.Also preferred is an extrusion device according to the invention 100 , where the electrodes 40 . 41 are formed annular or planar.

Besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Extrusionsvorrichtung 100, wobei die Elektroden 40, 41 konzentrisch oder parallel zueinander angeordnet sind und einen ringförmigen oder flächigen Spalt 42 zwischen den Elektroden 40, 41 ausbilden.Particularly preferred is an extrusion device according to the invention 100 , where the electrodes 40 . 41 are arranged concentrically or parallel to each other and an annular or planar gap 42 between the electrodes 40 . 41 form.

Außerdem ist eine erfindungsgemäße Extrusionsvorrichtung 100 bevorzugt, wobei eine Elektrode der Pluspol und die andere Elektrode der Minuspol ist.In addition, an extrusion device according to the invention 100 in which one electrode is the positive pole and the other electrode is the negative pole.

Ferner ist eine erfindungsgemäße Extrusionsvorrichtung 100 bevorzugt, wobei die Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes 4 in dem Ausgangsbereich 3 des Gehäuses 1 angeordnet ist.Further, an extrusion device according to the invention 100 preferred, wherein the device for generating an electric field 4 in the exit area 3 of the housing 1 is arranged.

Bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Extrusionsvorrichtung 100, wobei in dem Gehäuse 1 weiterhin ein Verdrängungsdorn 5 angeordnet ist.Preferred is an extrusion device according to the invention 100 , wherein in the housing 1 continue a repressive thorn 5 is arranged.

Besonders bevorzugt ist eine erfindungsgemäße Extrusionsvorrichtung 100, wobei der Verdrängungsdorn 5 rotationssymmetrisch ausgebildet ist und zu dem Gehäuse 1 derart beabstandet angeordnet ist, so dass zwischen dem Gehäuseinneren und dem Verdrängungsdorn 5 ein Ringspalt 6 ausgebildet ist.Particularly preferred is an extrusion device according to the invention 100 , wherein the displacement mandrel 5 is formed rotationally symmetrical and to the housing 1 is arranged so spaced, so that between the housing interior and the displacement mandrel 5 an annular gap 6 is trained.

Insbesondere ist eine Extrusionsvorrichtung 100 bevorzugt, wobei sich der Verdrängungsdorn 5 vom Eingangsbereich 2 bis zum Ausgangsbereich 3 erstreckt.In particular, an extrusion device 100 preferred, wherein the displacement mandrel 5 from the entrance area 2 to the exit area 3 extends.

Außerdem ist eine erfindungsgemäße Extrusionsvorrichtung 100 bevorzugt, wobei das Gehäuse 1 weiterhin ein Dornhaltewerkzeug 8 aufweist, welches teilweise innerhalb des Verdrängungsdorns 5 angeordnet ist.In addition, an extrusion device according to the invention 100 preferred, wherein the housing 1 furthermore a mandrel holding tool 8th having, which partly within the displacement mandrel 5 is arranged.

Ferner ist eine erfindungsgemäße Extrusionsvorrichtung bevorzugt, wobei das Dornhaltewerkzeug 8 einen Austritt 9 aufweist, der innerhalb des Verdrängungsdorns 5 angeordnet ist und sich bis zum Ausgangsbereich 3 des Gehäuses 1 erstreckt.Furthermore, an extrusion device according to the invention is preferred, wherein the mandrel holding tool 8th an exit 9 which, within the displacement mandrel 5 is arranged and up to the exit area 3 of the housing 1 extends.

Bevorzugt ist außerdem eine erfindungsgemäße Extrusionsvorrichtung 100, wobei das Gehäuse 1 weiterhin mindestens einen Temperaturgeber 7 aufweist.Also preferred is an extrusion device according to the invention 100 , where the case 1 at least one temperature sensor 7 having.

Ein weiterer Gegenstand der vorliegenden Erfindung ist ferner ein Verfahren zur Herstellung von kohlefaserverstärkten Kunststoffhalbzeugen, wobei man die folgenden Schritte nacheinander ausführt:

  1. a) Bereitstellung einer erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung 100 und eines Verbund-Compounds 10;
  2. b) Einleitung des Verbund-Compounds 10 über den Eingangsbereich 2 des Gehäuses 1 in die Extrusionsvorrichtung 100,
  3. c) Erzeugung eines elektrischen Feldes;
  4. d) Austragen des entstandenen Kunststoffhalbzeugs über den Ausgangsbereich 3 des Gehäuses 1 zur weiteren Verarbeitung.
A further subject of the present invention is also a process for the production of carbon fiber-reinforced plastic semi-finished products, wherein the following steps are carried out successively:
  1. a) providing an extrusion device according to the invention 100 and a compound compound 10 ;
  2. b) Initiation of the compound compound 10 over the entrance area 2 of the housing 1 in the extrusion device 100 .
  3. c) generating an electric field;
  4. d) discharging the resulting plastic semi-finished product over the exit area 3 of the housing 1 for further processing.

Bevorzugt ist ein erfindungsgemäßes Verfahren, wobei man das Verbund-Compound 10 nach Schritt b) mittels eines Verdrängungsdorns 5 in eine Ringspaltströmung umformt.Preferred is a method according to the invention, wherein the composite compound 10 after step b) by means of a displacement mandrel 5 transformed into an annular gap flow.

Insbesondere ist ein erfindungsgemäßes Verfahren bevorzugt, wobei man die Schmelze des Verbund-Compounds 10 mittels mindestens eines Temperaturgebers 7 homogen temperiert.In particular, a method according to the invention is preferred, wherein the melt of the composite compound 10 by means of at least one temperature sensor 7 homogeneously tempered.

Ferner ist ein erfindungsgemäßes Verfahren bevorzugt, wobei man vor Schritt d) Stützluft 11 in die Extrusionsvorrichtung 100 einführt.Furthermore, a method according to the invention is preferred, wherein before step d) supporting air 11 in the extrusion device 100 introduces.

Vorzugsweise sind im Sinne der vorliegenden Erfindung rohrförmige Kunststoffhalbzeuge CFK-Rohre.For the purposes of the present invention, tubular plastic semifinished products are preferably CFRP pipes.

Im Sinne der vorliegenden Erfindung wird als Gehäuse ein zumindest teilweise geschlossener Behälter bezeichnet, wodurch die Strömung in der Extrusionsvorrichtung beeinflusst wird.For the purposes of the present invention, the housing is an at least partially closed container, whereby the flow in the extrusion device is influenced.

Weiterhin wird im Sinne der vorliegenden Erfindung an den Elektroden der Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes, eine Spannung von mindestens 50 V angelegt. Der Fachmann weiß, dass die Feldstärke des erzeugten elektrischen Feldes von der angelegten Stromstärke abhängig ist. Vorteilhafterweise kann mittels der Feldstärke die Ausrichtung der Kohlefasern innerhalb der erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung gesteuert werden. Der Fachmann kann durch wenige einfache Versuche die geeignete Spannung und Feldstärke ermitteln, um so die gewünschte Orientierung der Kohlefasern zu bewirken.Furthermore, for the purposes of the present invention, a voltage of at least 50 V is applied to the electrodes of the device for generating an electric field. The person skilled in the art knows that the field strength of the electric field generated depends on the applied current intensity. Advantageously, the orientation of the carbon fibers within the extrusion apparatus according to the invention can be controlled by means of the field strength. The skilled person can determine the appropriate voltage and field strength by a few simple experiments, so as to effect the desired orientation of the carbon fibers.

Des Weiteren bestehen kohlefaserverstärkte Kunststoffhalbzeuge im Sinne der vorliegenden Erfindung aus einem Verbund-Compound. Der Verbund-Compound besteht aus hochmoduligen Kohlenstofffasern, welche fixiert durch eine thermoplastisch basierte Kunststoffmatrix in einem granulierten Compound vorliegen. Insbesondere werden Kunststoffe auf Basis von Polytetrafluorethylen (PTFE) als Matrixgrundwerkstoff, auf Grund ihrer thermischen und chemischen Eigenschaften, verwendet.Furthermore, carbon fiber-reinforced plastic semi-finished products in the context of the present invention consist of a composite compound. The composite compound consists of high-modulus carbon fibers, which are fixed by a thermoplastic-based plastic matrix in a granulated compound. In particular, plastics based on polytetrafluoroethylene (PTFE) are used as the matrix base material because of their thermal and chemical properties.

Vorteilhaft an der Verwendung von hochmoduligen Kohlenstofffasern ist, dass sie neben einer hohen Wärmeleitfähigkeit sowie durch hohe spezifische Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften eine gute elektrische Leitfähigkeit in Faserrichtung darüber hinaus eine negative Wärmeausdehnung aufweisen. Die höchsten Wärmeleiteigenschaften mit 1200 W/m*K besitzen sog. „Ultra-High-Modulus“ (UHM)-Spezial-Kohlenstofffasern.An advantage of the use of high-modulus carbon fibers is that in addition to high thermal conductivity and high specific strength and stiffness properties, good electrical conductivity in the fiber direction furthermore has a negative thermal expansion. The highest thermal conductivities at 1200 W / m * K have so-called "ultra high modulus" (UHM) special carbon fibers.

Im Unterschied zu metallischen Werkstoffen, bei denen sich die Wärmeleitung isotrop verhält, ist die thermische Leitfähigkeit der Kohlenstofffasern generell stark anisotrop ausgeprägt und in Faserrichtung am höchsten. UHM-Fasern werden aufgrund der hohen Kohlenstoffausbeute auf Polyacrylnitril-(50%) oder Pech-Basis (>80%) hergestellt. Die hohe Wärmeleitzahl resultiert dabei aus einer speziellen Graphitierung während des Herstellungsprozesses bei Temperaturen bis zu 3000°C. Dadurch wird die Vororientierung der Graphitebenen in Richtung der Faserachse erhöht, so dass mittels der kovalenten Kristallbindungen ein stark anisotropes Materialverhalten entsteht. Infolgedessen beträgt die Wärmeleitung je nach dem Grad der Anisotropie quer zur Faserrichtung max. 17 W/m*K. Im Verbund reduziert sich die Wärmeleitfähigkeit in Abhängigkeit vom Faseranteil. So lässt sich beispielsweise bei einem unidirektionalen Laminataufbau mit 60% Faservolumengehalt und 40% Kunststoffmatrix eine Wärmeleitfähigkeit in Faserrichtung von mehr als 750 W/m*K erzielen.In contrast to metallic materials in which the heat conduction behaves isotropically, the thermal conductivity of the carbon fibers is generally strongly anisotropic and highest in the fiber direction. UHM fibers are made from polyacrylonitrile (50%) or pitch (> 80%) due to the high carbon yield. The high thermal conductivity results from a special graphitization during the manufacturing process at temperatures up to 3000 ° C. As a result, the preorientation of the graphite planes in the direction of the fiber axis is increased, so that a strongly anisotropic material behavior is produced by means of the covalent crystal bonds. As a result, the heat conduction, depending on the degree of anisotropy transverse to the fiber direction max. 17 W / m * K. In combination, the thermal conductivity is reduced depending on the fiber content. For example, in a unidirectional laminate construction with 60% fiber volume content and 40% plastic matrix, a thermal conductivity in the fiber direction of more than 750 W / m * K can be achieved.

Vorteilhaft an der erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung sowie dem mittels der erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung durchgeführten erfindungsgemäßen Verfahrens ist, dass durch Anlegen einer elektrischen Spannungseinheit in der Extrusionsvorrichtung ein elektrisches Feld induziert wird, an dessen Feldlinien sich die Kohlenstofffasern über den Weg des geringsten Widerstandes definiert ausrichten lassen. Dadurch können die spezifischen Festigkeits- und Steifigkeitseigenschaften gezielt an Stellen der höchsten Krafteinleitung sowie die hohe elektrische Leitfähigkeit in Leiterplatinen und die enorme Wärmeleitfähigkeit von Kohlenstofffasern durch eine definierte Orientierung mit hohem Normal-Anteil zur Profilebene oder zur Rohrachse ausgenutzt werden.An advantage of the extrusion apparatus according to the invention and the method according to the invention carried out by the extrusion apparatus according to the invention is that an electric field is induced by applying an electrical voltage unit in the extrusion device, can be aligned defined on the field lines, the carbon fibers over the path of least resistance. This allows the specific Strength and stiffness properties targeted at places of highest force application as well as the high electrical conductivity in printed circuit boards and the enormous thermal conductivity of carbon fibers are exploited by a defined orientation with a high normal content to the profile plane or tube axis.

Weiterhin vorteilhaft ist, dass mittels der erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung die im Stand der Technik bekannten Extrusionsanlagen auf einfache Weise verbessert werden können.It is furthermore advantageous that by means of the extrusion device according to the invention, the extrusion systems known in the prior art can be improved in a simple manner.

Außerdem vorteilhaft ist, dass die mittels der erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung sowie mittels des erfindungsgemäßen Verfahrens hergestellten kohlefaserverstärkten rohrförmigen Kunststoffhalbzeuge in einem breiten Anwendungsbereich einsetzbar sind. Mögliche Anwendungsbereiche sind das verarbeitende Gewerbe und die Schwerindustrie, beispielsweise Maschinenbau, Kraftwerkstechnik, Thermotechnik, Kraftfahrzeugtechnik, Elektrotechnik, chemische Erzeugnisse). Insbesondere im Bereich der Thermotechnik kann die gezielte Orientierung von hochwärmeleitfähigen Kohlenstofffasern für effiziente Wärmerückgewinnungs- und Kühlsysteme angewendet werden, die aufgrund des dritten EU-Kernziels „Klimawandel und nachhaltige Energiewirtschaft“ für die Jahre 2020 und 2030 stark nachgefragt sind.It is also advantageous that the carbon fiber reinforced tubular semi-finished plastics produced by means of the extrusion apparatus according to the invention and by means of the method according to the invention can be used in a wide range of applications. Possible areas of application include the manufacturing industry and heavy industry, for example mechanical engineering, power plant technology, thermotechnology, automotive engineering, electrical engineering, chemical products). Particularly in the field of thermotechnology, the targeted orientation of highly heat-conductive carbon fibers can be used for efficient heat recovery and cooling systems, which are in high demand for the years 2020 and 2030 due to the third EU core target "Climate change and sustainable energy management".

Die vorliegende Erfindung wird mit den beigefügten Zeichnungen näher erläutert. Es zeigt:

  • 1 eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung;
  • 2 eine perspektivische Darstellung eines Teilschnitts durch die Ausführungsform der 1;
  • 3 eine Längsschnittansicht einer Extrusionsvorrichtung;
  • 4 eine perspektivische Darstellung eines Teilschnitts eines CFK-Rohres;
  • 5 eine perspektivische Darstellung durch die Ausführungsform der 4; und
  • 6 die Wärmeleitfähigkeit von Kohlenstofffasern, Kunststoffen, Keramik und Metallen im Vergleich.
The present invention will be explained in more detail with the accompanying drawings. It shows:
  • 1 a longitudinal sectional view of an embodiment of the extrusion device according to the invention;
  • 2 a perspective view of a partial section through the embodiment of 1 ;
  • 3 a longitudinal sectional view of an extrusion device;
  • 4 a perspective view of a partial section of a CFRP pipe;
  • 5 a perspective view of the embodiment of the 4 ; and
  • 6 the thermal conductivity of carbon fibers, plastics, ceramics and metals in comparison.

Nachfolgend wird nun die Erfindung im Einzelnen und anhand der beigefügten Figuren beschrieben.The invention will now be described in detail and with reference to the accompanying drawings.

1 zeigt eine Längsschnittansicht einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung 100. Die Extrusionsvorrichtung 100 besteht aus einem Gehäuse 1, welches einen Eingangsbereich 2 und einen Ausgangsbereich 3 umfasst. Demnach ist der Innenraum des Gehäuses 1 der Extrusionsvorrichtung 100 zumindest teilweise gegenüber der Umgebung isoliert. 1 shows a longitudinal sectional view of an embodiment of the extrusion device according to the invention 100 , The extrusion device 100 consists of a housing 1 which is an entrance area 2 and an exit area 3 includes. Accordingly, the interior of the housing 1 the extrusion device 100 at least partially isolated from the environment.

Im Innenraum des Gehäuses 1 ist ein Verdrängungsdorn 5 angeordnet. Der Verdrängungsdorn 5 erstreckt sich vom Eingangsbereich 2 bis zum Ausgangsbereich 3 des Gehäuses 1. Zusammen mit dem Gehäuseinnern bildet der Verdrängungsdorn 5 einen Ringspalt 6 aus. Über den Eingangsbereich 2 des Gehäuses 1 wird in die Extrusionsvorrichtung 100 ein Verbund-Compound 10 eingebracht. Das Verbund-Compound 10 besteht aus hochmoduligen Kohlenstofffasern, vorzugsweise UHM-Kohlenstofffasern, welche fixiert durch eine thermoplastisch basierte Kunststoffmatrix in einem granulierten Compound vorliegen. Insbesondere werden Kunststoffe auf Basis von Polytetrafluorethylen (PTFE) als Matrixgrundwerkstoff auf Grund ihrer thermischen und chemischen Eigenschaften verwendet.In the interior of the housing 1 is a repressive thorn 5 arranged. The Displacement Spike 5 extends from the entrance area 2 to the exit area 3 of the housing 1 , Together with the interior of the housing forms the displacement mandrel 5 an annular gap 6 out. About the entrance area 2 of the housing 1 is in the extrusion device 100 a compound compound 10 brought in. The compound compound 10 consists of high-modulus carbon fibers, preferably UHM carbon fibers, which are fixed by a thermoplastic-based plastic matrix in a granulated compound. In particular, plastics based on polytetrafluoroethylene (PTFE) are used as the matrix base material on the basis of their thermal and chemical properties.

Mittels des Verdrängungsdorns 5 wird das eingebrachte Verbund-Compound 10 in den Ringspalt 6 eingeleitet. Somit wird das Verbund-Compound 10 in eine Ringspaltströmung umgeformt und über den Ringspalt 6 gezielt in einen Spalt 42 überführt, der zwischen zwei Elektroden 40, 41 einer Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes 4 ausgebildet ist.By means of the displacement mandrel 5 becomes the introduced composite compound 10 in the annular gap 6 initiated. Thus, the composite compound 10 formed into an annular gap flow and over the annular gap 6 targeted in a gap 42 transferred between two electrodes 40 . 41 a device for generating an electric field 4 is trained.

Die Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes 4 ist vorzugsweise im Ausgangsbereich 3 des Gehäuses 1 angeordnet. Die Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes 4 weist zwei Elektroden 40, 41 auf, wobei eine Elektrode der Pluspol und die andere Elektrode der Minuspol ist. Durch das Anlegen einer elektrischen Spannung wird ein elektrisches Feld induziert, an dessen Feldlinie sich die im Verbund-Compound 10 enthaltenen Kohlenstofffasern über den Weg des geringsten Widerstandes mit hohem Normal-Anteil zur Achse der Extrusionsvorrichtung 100 ausrichten. Vorzugsweise richten sich die Kohlenstofffasern vom Pluspol zum Minuspol.The device for generating an electric field 4 is preferably in the exit area 3 of the housing 1 arranged. The device for generating an electric field 4 has two electrodes 40 . 41 on, where one electrode is the positive pole and the other electrode is the negative pole. By applying an electrical voltage, an electric field is induced, at whose field line the compound in the compound 10 contained carbon fibers via the path of least resistance with a high normal proportion to the axis of the extrusion device 100 align. Preferably, the carbon fibers are directed from the positive pole to the negative pole.

Des Weiteren weist das Gehäuse 1 ein Dornhaltewerkzeug 8 auf, welches zumindest teilweise innerhalb des Verdrängungsdorns 5 angeordnet ist. Das Dornhaltewerkzeug 8 weist einen Austritt 9 auf, welcher im Innern des Verdrängungsdorns 5 angeordnet ist. Der Austritt 9 erstreckt sich bis zum Ausgangsbereich 3 des Gehäuses 1. Über das Dornhaltewerkzeug 8 wird Stützluft 11 in die Extrusionsvorrichtung 100 eingeleitet und über den Austritt 9 zum Ausgangsbereich 3 des Gehäuses 1 geführt. Die Stützluft sorg für eine Stabilisierung der Innenkontur des in der Extrusionsvorrichtung 100 hergestellten kohlefaserverstärkten Kunststoffhalbzeuges.Furthermore, the housing has 1 a spike holding tool 8th which is at least partially within the displacement mandrel 5 is arranged. The spine holding tool 8th indicates an exit 9 on, which is inside the repressor 5 is arranged. The exit 9 extends to the exit area 3 of the housing 1 , About the spine holding tool 8th becomes support air 11 in the extrusion device 100 initiated and about the exit 9 to the exit area 3 of the housing 1 guided. The supporting air ensures a stabilization of the inner contour of the extrusion device 100 produced carbon fiber reinforced plastic semi-finished product.

Weiterhin ist in dem Gehäuse 1 der Extrusionsvorrichtung 100 mindestens ein Temperaturgeber 7 angeordnet. In der in 1 gezeigten Ausführungsform sind zwei Temperaturgeber 7 dargestellt, wobei ein Temperaturgeber 7 im Eingangsbereich 2 und der andere Temperaturgeber 7 im Ausgangsbereich der Extrusionsvorrichtung 100 angeordnet ist. Die Temperaturgeber 7 bestimmen dabei die homogene Temperierung der Schmelze des Verbund-Compounds 10. Furthermore, in the housing 1 the extrusion device 100 at least one temperature sensor 7 arranged. In the in 1 embodiment shown are two temperature sensors 7 shown, with a temperature sensor 7 in the entrance area 2 and the other temperature sensor 7 in the exit region of the extrusion device 100 is arranged. The temperature sensors 7 determine the homogeneous temperature control of the melt of the compound compound 10 ,

2 zeigt eine perspektivische Darstellung eines Teilschnitts durch die Ausführungsform der 1. In dieser Ansicht ist dargestellt, dass das Gehäuse 1 der Extrusionsvorrichtung 100 vorzugsweise als Rohr ausgebildet ist. Weiterhin ist in der vorliegenden Ausführungsform der Verdrängungsdorn 5 rotationssymmetrisch ausgebildet. Des Weiteren ist gezeigt, dass die zwei Elektroden 40, 41 der Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes rohrförmig ausgebildet sind. Die Elektroden 40, 41 sind konzentrisch zueinander angeordnet, wodurch die Elektroden 40, 41 einen ringförmigen Spalt 42 bilden. Der Spalt 42 ist mit dem Ringspalt (nicht dargestellt) der Extrusionsvorrichtung verbunden, welcher zwischen dem Verdrängungsdorn 5 und dem Gehäuseinneren ausgebildet ist. In dieser Ansicht ist gezeigt, dass die innen liegende Elektrode 41 an der Außenseite des Verdrängungsdorns 5 angeordnet ist und die außen liegende Elektrode 40 an der Innenseite des Gehäuses 1 angeordnet ist. Vorzugsweise ist die innen liegende Elektrode 41 der Pluspol und die außen angeordnete Elektrode 40 der Minuspol. In diesem Fall richten sich die Kohlenstoffasern, sobald eine elektrische Spannung angelegt wird, von dem Pluspol zum Minuspol entlang der Feldlinie aus. 2 shows a perspective view of a partial section through the embodiment of 1 , In this view is shown that the housing 1 the extrusion device 100 is preferably designed as a tube. Furthermore, in the present embodiment, the displacement mandrel 5 formed rotationally symmetrical. Furthermore, it is shown that the two electrodes 40 . 41 the device for generating an electric field are tubular. The electrodes 40 . 41 are arranged concentrically with each other, whereby the electrodes 40 . 41 an annular gap 42 form. The gap 42 is connected to the annular gap (not shown) of the extrusion device, which is between the displacement mandrel 5 and the housing interior is formed. In this view, it is shown that the internal electrode 41 on the outside of the displacement mandrel 5 is arranged and the outer electrode 40 on the inside of the case 1 is arranged. Preferably, the internal electrode 41 the positive pole and the outside electrode 40 the negative pole. In this case, once an electrical voltage is applied, the carbon fibers align from the plus pole to the minus pole along the field line.

3 zeigt einen Längsschnitt einer Extrusionsvorrichtung, die innerhalb eines Extrusionsprozesses integriert ist. Vor der erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung 100 ist ein Extruder 101 mit einer Doppelschnecke 1001 angeordnet. Der Extruder 101 weist ein Vielzahl von Heizelementen 1003 auf sowie einen Trichter 1002, über den Kohlenstofffasern 1004 in den Extruder 101 eingeführt werden. In der Doppelschnecke 1001 werden die Kohlenstofffasern 1004 mit einem vorliegenden Matrixwerkstoff zu dem Verbund-Compound 10 kombiniert. Das in dem Extruder hergestellte Verbund-Compound 10 wird anschließend, wie zuvor beschrieben, in die erfindungsgemäße Extrusionsvorrichtung 100 eingeführt, um die Kohlenstofffasern am elektrischen Feld auszurichten. Anschließend wird das zähflüssige Kunststoffhalbzeug über den Ausgangsbereich des Gehäuses der Extrusionsvorrichtung 101 in eine Kalibriereinheit 102 ausgetragen. In der Kalibriereinheit 102 wird der Außendurchmesser des Kunststoffhalbzeuges bestimmt. Somit wird durch eine gekoppelte Analyse des elektrischen Strömungsfeldes der dynamischen Strömungsvorgänge (computational fluid dynamics) sowie des thermisch-elektrischen Verhaltens, die Eigenschaften des plastifizierten Verbund-Compounds 10 während des Extrusionsprozesses bestimmt und die Extrusionsvorrichtung dimensioniert. Um besonders hochwertige Kunststoffhalbzeuge herstellen zu können, weist die erfindungsgemäße Extrusionsvorrichtung 100 eine Prozessüberwachung (Werkzeuginnendruck, Temperatur, Spannung), eine homogenen Wärmeverteilung (Anordnung von Heizelementen) sowie eine entsprechende Regelung zur sicheren Prozessführung sowie eine Ansteuerung der Temperierung und Spannung auf. 3 shows a longitudinal section of an extrusion device, which is integrated within an extrusion process. Before the extrusion device according to the invention 100 is an extruder 101 with a twin screw 1001 arranged. The extruder 101 has a variety of heating elements 1003 as well as a funnel 1002 , about the carbon fibers 1004 in the extruder 101 be introduced. In the twin screw 1001 become the carbon fibers 1004 with a present matrix material to the composite compound 10 combined. The compound compound produced in the extruder 10 is then, as described above, in the inventive extrusion device 100 introduced to align the carbon fibers on the electric field. Subsequently, the viscous plastic semi-finished product over the outlet region of the housing of the extrusion device 101 in a calibration unit 102 discharged. In the calibration unit 102 the outer diameter of the plastic semi-finished product is determined. Thus, through a coupled analysis of the electrical flow field of the computational fluid dynamics and the thermal-electrical behavior, the properties of the plasticized composite compound 10 determined during the extrusion process and dimensioned the extrusion device. In order to produce particularly high-quality plastic semi-finished products, the extrusion device according to the invention 100 a process monitoring (internal cavity pressure, temperature, voltage), a homogeneous heat distribution (arrangement of heating elements) as well as a corresponding regulation for the safe process control as well as a control of the tempering and tension on.

4 zeigt eine schematische Darstellung eines Teilschnitts eines CFK-Rohres, welches mittels der erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung sowie dem erfindungsgemäßen Verfahren hergestellt werden kann. Mittels der erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung kann die Orientierung der hochwärmeleitfähigen Kohlenstofffasern mit hohem Normal-Anteil innerhalb des Verbund-Compounds (nicht dargestellt) gezielt entlang der Rohrachse ausgerichtet werden. Somit können dünnwandige (t = 1,5 mm) CFK-Rohre hergestellt werden, die in hoch effizienten Rohrwärmeübertragungssystemen eingesetzt werden können. 4 shows a schematic representation of a partial section of a CFRP tube, which can be produced by means of the extrusion apparatus according to the invention and the inventive method. By means of the extrusion device according to the invention, the orientation of the highly heat-conductive carbon fibers with a high normal content within the composite compound (not shown) can be aligned specifically along the tube axis. Thus, thin-walled (t = 1.5 mm) CFRP tubes can be produced, which can be used in highly efficient tube heat transfer systems.

In 5 ist eine perspektivische Darstellung des CFK-Rohres der 4 gezeigt. In dieser Darstellung wird noch einmal deutlich, wie die Orientierung der Kohlenstoffasern (dünne schwarze Stäbchen) mit hohem Normal-Anteil mittels der erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung entlang der Rohrachse ausgerichtet werden.In 5 is a perspective view of the CFRP tube of 4 shown. In this illustration, it is once again clear how the orientation of the carbon fibers (thin black rods) with a high normal content are aligned along the tube axis by means of the extrusion device according to the invention.

6 zeigt den Vergleich der Wärmeleitfähigkeit (W/m*K) von Kohlenstofffasern, Kunststoffen, Keramiken und Metallen. Aus diesem Vergleich wird deutlich, dass Kunststoffe wie PVDF oder PP so gut wie keine Wärme leiten können, wohingegen Metalle, wie Aluminium und Kupfer, durchaus Wärme leiten können. Aluminium besitzt eine Wärmeleitfähigkeit von 235 W/m*K, und Kupfer weist eine Wärmeleitung auf, die beinahe doppelt so hoch ist wie die von Aluminium. Die höchsten Wärmeleiteigenschaften mit 1200 W/m*K besitzen jedoch die UHM-Spezial-Kohlenstofffasern, deren Wärmeleitung 3-fach höher ist als von reinem Kupfer und 2700-fach höher im Vergleich zu PP und PTFE. 6 shows the comparison of the thermal conductivity (W / m * K) of carbon fibers, plastics, ceramics and metals. From this comparison, it becomes clear that plastics such as PVDF or PP can conduct virtually no heat, whereas metals such as aluminum and copper can indeed conduct heat. Aluminum has a thermal conductivity of 235 W / m * K, and copper has a heat conduction nearly twice as high as that of aluminum. However, the highest thermal conductivity at 1200 W / m * K is due to the UHM special carbon fibers, whose heat conduction is 3 times higher than that of pure copper and 2700 times higher compared to PP and PTFE.

Mittels der erfindungsgemäßen Extrusionsvorrichtung oder dem erfindungsgemäßen Verfahren kann somit ein hoch effizientes und chemisch beständiges Rohrwärmeübertragungssystem aus dünnwandigen (t = < 1,5 mm), hoch wärmeleitfähigen CFK-Rohren, durch die gezielte Ausnutzung der hohen anisotropen Wärmeleitung von UHM-Kohlenstofffasern (p = 2,2 g/cm3; λ = 1200 W/m*K), erzielt werden. Durch eine spezielle Orientierung der Fasern mit hohem Normalen-Anteil zur Rohrachse wird die enorme Wärmleitfähigkeit des Kohlenstofffaser-Verstärkten-Kunststoffes (p = 2,0 g/cm3, λ = 750 W/m*K) in Faserrichtung ausgenutzt und eine hohe Festigkeit sowie Steifigkeit der Rohre erzielt. Dadurch kann die Wärmeübertragungsfläche reduziert werden. Hieraus folgt eine beträchtliche Verringerung der Fertigungszeit und der Fertigungskosten. Zudem ermöglicht die Anwendung der UHM-Fasern aufgrund ihres negativen Wärmeausdehnungskoeffizienten (< -0,1*10-6/K) eine Minimierung der thermischen Rohrausdehnung, wodurch aufwändige Dehnungsabsorptionssysteme substituiert und die Gefahr von Rohrausknickungen und Leckage deutlich gemindert werden können. Darüber hinaus ergibt sich eine enorme Senkung des Systemgewichtes sowie eine beträchtliche Beständigkeit gegenüber chemischen und medialen Belastungen durch den Einsatz einer thermoplastischen Matrix. Hierzu werden Kunststoffe auf Basis von Polytetrafluorethylen (PTFE) als Matrixgrundwerkstoff berücksichtigt, die hinsichtlich der thermischen und chemischen Eigenschaften, bereits seit einigen Jahren für die Herstellung von Rohrwärmeübertragern im Einsatz sind.By means of the extrusion apparatus according to the invention or the method according to the invention can thus be a highly efficient and chemically resistant tube heat transfer system of thin-walled (t = <1.5 mm), highly thermally conductive CFRP pipes, through the targeted use of high anisotropic heat conduction of UHM carbon fibers (p = 2.2 g / cm 3 ; λ = 1200 W / m * K). By a special orientation of the fibers with a high normal content to the tube axis, the enormous thermal conductivity of the carbon fiber reinforced plastic (p = 2.0 g / cm 3 , λ = 750 W / m * K) in the fiber direction and high strength is utilized and stiffness of the tubes achieved. This can reduce the heat transfer area. This results in a considerable reduction in production time and manufacturing costs. In addition, the use of UHM fibers due to their negative coefficient of thermal expansion (<-0.1 * 10 -6 / K) minimizes the thermal expansion of the pipe, which can be substituted costly strain absorption systems and the risk of pipe buckling and leakage can be significantly reduced. In addition, there is a tremendous reduction in system weight as well as a significant resistance to chemical and media stresses through the use of a thermoplastic matrix. For this purpose, plastics based on polytetrafluoroethylene (PTFE) are taken into account as the matrix base material, which have already been used for the production of tubular heat exchangers in terms of their thermal and chemical properties for several years.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
Gehäusecasing
22
Eingangsbereichentrance area
33
Ausgangsbereichoutput range
44
Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen FeldesDevice for generating an electric field
4040
Elektrodeelectrode
4141
Elektrodeelectrode
4242
Spaltgap
55
Verdrängungsdorndisplacement Dorn
66
Ringspaltannular gap
77
Temperaturgebertemperature sensors
88th
DornhaltewerkzeugDorn holding tool
99
Austrittexit
1010
Verbund-CompoundComposite compound
1111
Stützluftsupport air
100100
Extrusionsvorrichtungextrusion device
101101
Extruderextruder
10011001
Doppelschnecketwin screw
10021002
Trichterfunnel
10031003
Heizelementheating element
10041004
KohlenstofffaserCarbon fiber
102102
Kalibriereinheitcalibration

Claims (17)

Extrusionsvorrichtung (100) zur Herstellung von kohlefaserverstärkten Kunststoffhalbzeugen, bestehend aus einem Gehäuse (1), welches einen Eingangsbereich (2) und einen Ausgangsbereich (3) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (1) eine Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes (4) angeordnet ist.Extrusion device (100) for the production of carbon fiber-reinforced plastic semi-finished products, comprising a housing (1) having an entrance area (2) and an exit area (3), characterized in that in the housing (1) an apparatus for generating an electric field (1) 4) is arranged. Extrusionsvorrichtung (100), gemäß Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die kohlefaserverstärkten Kunststoffhalbzeuge rohrförmig oder flächig sind.Extrusion device (100), according to Claim 1 , characterized in that the carbon fiber reinforced plastic semi-finished products are tubular or planar. Extrusionsvorrichtung (100), gemäß Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes (4) zwei Elektroden (40, 41) aufweist.Extrusion device (100), according to Claim 1 or 2 , characterized in that the device for generating an electric field (4) comprises two electrodes (40, 41). Extrusionsvorrichtung (100), gemäß Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (40, 41) ringförmig oder flächig ausgebildet sind.Extrusion device (100), according to Claim 3 , characterized in that the electrodes (40, 41) are annular or planar. Extrusionsvorrichtung (100), gemäß Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Elektroden (40, 41) konzentrisch oder parallel zueinander angeordnet sind und einen ringförmigen oder flächigen Spalt (42) zwischen den Elektroden (40, 41) ausbilden.Extrusion device (100), according to Claim 4 , characterized in that the electrodes (40, 41) are arranged concentrically or parallel to one another and form an annular or planar gap (42) between the electrodes (40, 41). Extrusionsvorrichtung (100), gemäß einem der Ansprüche 3 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass eine Elektrode der Pluspol und die andere Elektrode der Minuspol ist.Extrusion device (100), according to one of Claims 3 to 5 , characterized in that one electrode is the positive pole and the other electrode is the negative pole. Extrusionsvorrichtung (100), gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Feldes (4) in dem Ausgangsbereich (3) des Gehäuses (1) angeordnet ist.Extrusion device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the device for generating an electric field (4) in the output region (3) of the housing (1) is arranged. Extrusionsvorrichtung (100), gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in dem Gehäuse (1) weiterhin ein Verdrängungsdorn (5) angeordnet ist.Extrusion device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that in the housing (1) further comprises a displacement mandrel (5) is arranged. Extrusionsvorrichtung (100), gemäß Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Verdrängungsdorn (5) rotationssymmetrisch ausgebildet ist und zu dem Gehäuse (1) derart beabstandet angeordnet ist, so dass zwischen dem Gehäuseinneren und dem Verdrängungsdorn (5) ein Ringspalt (6) ausgebildet ist.Extrusion device (100), according to Claim 8 , characterized in that the displacement mandrel (5) is rotationally symmetrical and is arranged spaced from the housing (1) such that an annular gap (6) is formed between the housing interior and the displacement mandrel (5). Extrusionsvorrichtung (100), gemäß Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass sich der Verdrängungsdorn (5) vom Eingangsbereich (2) bis zum Ausgangsbereich (3) erstreckt.Extrusion device (100), according to Claim 8 or 9 , characterized in that the displacement mandrel (5) extends from the input area (2) to the exit area (3). Extrusionsvorrichtung (100), gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) weiterhin ein Dornhaltewerkzeug (8) aufweist, welches teilweise innerhalb des Verdrängungsdorns (5) angeordnet ist. Extrusion device (100), according to one of Claims 8 to 10 , characterized in that the housing (1) further comprises a mandrel holding tool (8) which is partially disposed within the displacement mandrel (5). Extrusionsvorrichtung (100), gemäß Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Dornhaltewerkzeug (8) einen Austritt (9) aufweist, der innerhalb des Verdrängungsdorns (5) angeordnet ist und sich bis zum Ausgangsbereich (3) des Gehäuses (1) erstreckt.Extrusion device (100), according to Claim 11 , characterized in that the mandrel holding tool (8) has an outlet (9) which is disposed within the displacement mandrel (5) and extends to the exit region (3) of the housing (1). Extrusionsvorrichtung (100), gemäß einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (1) weiterhin mindestens einen Temperaturgeber (7) aufweist.Extrusion device (100) according to one of the preceding claims, characterized in that the housing (1) further comprises at least one temperature sensor (7). Verfahren zur Herstellung von kohlefaserverstärkten Kunststoffhalbzeugen, wobei man die folgenden Schritte nacheinander ausführt: a) Bereitstellung einer Extrusionsvorrichtung (100), gemäß einem der Ansprüche 1 bis 13, und eines Verbund-Compounds (10); b) Einleitung des Verbund-Compounds (10) über den Eingangsbereich (2) des Gehäuses (1) in die Extrusionsvorrichtung (100), c) Erzeugung eines elektrischen Feldes; d) Austragen des entstandenen Kunststoffhalbzeugs über den Ausgangsbereich (3) des Gehäuses (1) zur weiteren Verarbeitung.Process for the production of carbon fiber reinforced plastic semi-finished products, wherein the following steps are carried out successively: a) Provision of an extrusion device (100) according to one of the Claims 1 to 13 , and a composite compound (10); b) introducing the composite compound (10) into the extrusion device (100) via the entrance area (2) of the housing (1), c) generating an electric field; d) discharging the resulting plastic semi-finished product over the exit region (3) of the housing (1) for further processing. Verfahren, gemäß Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass man das Verbund-Compound (10) nach Schritt b) mittels eines Verdrängungsdorns (5) in eine Ringspaltströmung umformt.Method according to Claim 14 , characterized in that one transforms the composite compound (10) after step b) by means of a displacement mandrel (5) in an annular gap flow. Verfahren, gemäß Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass man die Schmelze des Verbund-Compounds (10) mittels mindestens eines Temperaturgebers (7) homogen temperiert.Method according to Claim 14 or 15 , characterized in that the melt of the composite compound (10) by means of at least one temperature sensor (7) homogeneously tempered. Verfahren, gemäß einem der Ansprüche 14 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass man vor Schritt d) Stützluft (11) in die Extrusionsvorrichtung (100) einführt.Method according to one of Claims 14 to 16 , characterized in that before step d) supporting air (11) in the extrusion device (100) introduces.
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