Trockner auslegen: Trichtergröße und Verweilzeit berechnen
Hygroskopische Kunststoffe wie PA, PC, PET oder ABS müssen vor dem Spritzgießen trocknen. Ob ein Trockner dafür reicht, entscheidet sich an der Verweilzeit des Granulats im Trichter. Hier stehen die Formeln mit einem durchgerechneten Beispiel; den Trockner-Rechner selbst gibt es kostenlos in der Resinovo-App.
Die Formeln für Trichter, Verweilzeit und Luftmenge
Durchsatz und Trichterinhalt (Auslegung)
ṁ = m × 3600 / t_c · V = ṁ × t_d × SF / ρ
ṁ Durchsatz in kg/h, m Schussgewicht inklusive Anguss in kg, t_c Zykluszeit in s, t_d geforderte Trocknungszeit in h, SF Sicherheitsfaktor (hier 1,2), ρ Schüttdichte des Granulats in kg/l. Mahlgut ist leichter und senkt die Schüttdichte.
Verweilzeit im Trichter (Eignung)
t_r = V × ρ / ṁ · q = t_r / t_d
Das Granulat muss mindestens die geforderte Trocknungszeit t_d im Trichter liegen; t_r ist die Verweilzeit im Trichter. Das Verhältnis q sollte etwa zwischen 1,2 und 2,5 liegen: darunter wird untergetrocknet, weit darüber liegt das Granulat unnötig lange heiß.
Prozessluftmenge
Q = 1,9 bis 3,7 m³/h je kg/h oder Q = ṁ × c × (T_d − T_Raum) / (1 kJ/(m³·K) × 20 K)
Faustregel: 1,9 bis 3,7 m³/h je kg/h Durchsatz (0,5 bis 1 cfm je lb/h). Zusätzlich die Wärmebilanz zum Aufheizen des Granulats (c spezifische Wärme, T_d Trocknungstemperatur) mit angenommenem Temperaturhub der Luft von 20 K. Der größere Wert zählt; die Herstellerangabe geht vor.
Rechenbeispiel: ABS, 60 g Schuss, 30 s Zyklus
ṁ = 7,2 kg/h · V = 7,2 × 2,0 × 1,2 / 0,62 ≈ 27,9 l
Werkstoffdaten wie in der App: ABS trocknet 80 °C für 2,0 h, Schüttdichte 0,62 kg/l, spezifische Wärme 1,4 kJ/(kg·K). Erforderlich sind rund 27,9 l Trichterinhalt, ein 30-l-Trockner reicht also knapp. Ein vorhandener 40-l-Trockner fasst 24,8 kg: Verweilzeit 3,4 h, q = 1,72. Das ist passend. Der Trockner schafft höchstens 10,3 kg/h, die kürzeste Zykluszeit bei 60 g liegt bei etwa 21 s. Luftbedarf: Faustregel 13,7 bis 26,6 m³/h, Wärmebilanz 28,7 m³/h, also rund 28,7 m³/h; Heizleistung zum Aufheizen 0,16 kW ohne Verluste.
Woran man Untertrocknung erkennt
- Silberschlieren und Blasen an der Oberfläche, besonders in Fließrichtung.
- Viskositätsabfall: Die Schmelze wird dünner, das Teil gratet oder wird spröde.
- Schwankende Qualität nach Pausen oder bei kürzerem Zyklus, weil das Granulat weniger lange im Trichter liegt.
Was die Rechnung nicht abdeckt
Die Rechnung ist ein Richtwert mit Sicherheitsfaktor 1,2. Sie sagt nichts über den Taupunkt der Trocknungsluft, die Trocknerbauart (Trockenluft oder Umluft) und die Feuchte des angelieferten Granulats. Diese Angaben stehen im Datenblatt des Werkstoffs und beim Trocknerhersteller. Werkstoffe wie PP oder PS brauchen meist keine Vortrocknung; bei kaltem oder feucht gelagertem Granulat kann Trocknen trotzdem nötig sein.
Häufige Fragen
Wie groß muss ein Trockner für die Spritzgießmaschine sein?
Der Trichterinhalt ergibt sich aus Durchsatz mal Trocknungszeit mal Sicherheitsfaktor, geteilt durch die Schüttdichte. Das Beispiel oben rechnet es für ABS vor.
Wie lange muss Granulat im Trockner liegen?
Mindestens die Trocknungszeit des Werkstoffs, besser das 1,2- bis 2,5-Fache. Die Werte je Werkstoff stehen im Datenblatt und im Materialratgeber.
Wie viel Luft braucht ein Trockentrichter?
Als Faustregel 1,9 bis 3,7 m³/h je kg/h Durchsatz. Zusätzlich muss die Luft das Granulat aufheizen können; der größere der beiden Werte zählt.
Ersetzt der Rechner das Datenblatt des Trocknerherstellers?
Nein. Er liefert eine schnelle Vorauswahl. Taupunkt, Trocknerbauart und Herstellerangaben müssen Sie am Datenblatt prüfen.
Alle Rechner in der Tasche.
Die Berechnungshilfen sind kostenlos. Alles andere mit Resinovo Basic: eine Woche kostenlos testen, danach ab 2,99 € im Monat. Auf iPhone, iPad und Android.