Messer Hardware

Der Unterkühler hat die Aufgabe, den Stickstoff aus dem Tank herunter zu kühlen, damit bei der Entspannung in das Extrusionswerkzeug möglichst wenig Gas entsteht und ein großer Anteil an flüssigem Stickstoff hinein gelangt. Der Großteil der Abkühlung erfolgt nämlich durch die Verdampfung des Stickstoffs, d.h. durch die Umwandlung von Flüssigkeit zu Gas und nicht etwa durch das kalte Gas. Der Stickstoff in dem Tank hat bei 5 bar ca. -180°C und ist damit „wärmer“ als Stickstoff bei Umgebungsbedingungen (-196°C). Würde man diesen Stickstoff von -180°C in das Werkzeug entspannen, dann wäre der komplette Raum für die Kühlung mit Gas gefüllt und für den flüssigen Stickstoff wäre kein Platz. Denn bei der Entspannung nimmt der Stickstoff das 600fache Volumen ein.

Zu diesem Zweck wird eine Teilmenge des Stickstoffs ein einen sogenannten Unterkühler entspannt. Das ist ein druckloser Behälter mit einem einfachen Wärmetauscher. Der so entspannte Stickstoff hat nun eine Temperatur von -196°C und umgibt den Wärmetauscher. Durch diesen wird der „warme“ Stickstoff durchgeleitet und man erhält Stickstoff von 5 bar und fast -196°C, den sogenannten unterkühlten Stickstoff. Entspannt man diesen nun in das Werkzeug, so hat man einen großen Flüssigkeitsanteil, der nun effektiv durch die Verdampfung kühlt.