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GreenStar - Energieeffiziente und C02-emissionsarme Fertigung von funktionalisierten Schmelztiegel-Bauteilen für einen nachhaltigen Einsatz im Gießereiwesen
Projektleiter:
Finanzierung:
Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz;
Um die gesteckten Ziele der Klimaneutralität und Nachhaltigkeit bei der Produktion und Einsatz von
Tiegelprodukten für NE-Metallschmelzen erreichen zu können, sind im Rahmen des GreenStar-Projektes eine Reihe technischer Möglichkeiten gegeben. In dem Vorhaben soll erstmalig der Einfluss von prozess- und materialtechnischen Maßnahmen zur Reduzierung von CO2-Emissionen bzw. zur Energie- und Materialeinsparrungen im Fokus der Untersuchungen stehen, sowohl bei der Herstellung von geometriefunktionalisierten Tiegeln als auch bei ihrem Einsatz in Gießereien. Es handelt sich dabei um die Kombination von Lösungsansätzen mit den folgenden Zielen:
1) Verstärkung der Tiegel mittels einer computerunterstützten Wandrippenauslegung zur
2) Reduzierung der Tiegelmasse sowie
3) Erreichen von Wärmetauschereffekten durch den höheren Oberflächenanteil des Tiegels.
4) Über neue Bindemittelsysteme in Kombination mit einer hochverdichtenden Presstechnologie soll
werkstofftechnisch die Sintertemperatur gesenkt werden bzw. prozesstechnisch
5) Sinterung mit direkter Stromankopplung am Bauteil mit grüner elektrischer Energie erfolgen.
6) Von der höheren Lebensdauer der Tiegel-Bauteile und den geringeren Energieverlusten beim Einsatz profitieren auch die Nutzerindustrien.
7) Schließlich sollen anhand der erworbenen Erkenntnisse Produkte für energieeffiziente Aluminium- und Kupfer-Gießereibauteile abgeleitet werden, z.B. durch Nutzung kohlenstoffhaltiger Kokillen für eine direkte Stromankopplung während des Betriebes, Beiträge von Bindemitteln zur Verbesserung von SiC-Auskleidungen der Schmelzöfen sowie dessen direkte Stromankopplung zur Reduzierung der
Benetzbarkeit. Mit Hilfe dieser Betrachtungs- und Entwicklungsszenarien entstehen Produkte mit besserer Energieeffizienz und Qualität sowie höherer Lebensdauer, wodurch sich auch die Qualität der Metallschmelzen erhöht. Damit werden energie- und kostenintensive mechanische Endbearbeitungsschritte der metallischen Bauteile eingespart.
Tiegelprodukten für NE-Metallschmelzen erreichen zu können, sind im Rahmen des GreenStar-Projektes eine Reihe technischer Möglichkeiten gegeben. In dem Vorhaben soll erstmalig der Einfluss von prozess- und materialtechnischen Maßnahmen zur Reduzierung von CO2-Emissionen bzw. zur Energie- und Materialeinsparrungen im Fokus der Untersuchungen stehen, sowohl bei der Herstellung von geometriefunktionalisierten Tiegeln als auch bei ihrem Einsatz in Gießereien. Es handelt sich dabei um die Kombination von Lösungsansätzen mit den folgenden Zielen:
1) Verstärkung der Tiegel mittels einer computerunterstützten Wandrippenauslegung zur
2) Reduzierung der Tiegelmasse sowie
3) Erreichen von Wärmetauschereffekten durch den höheren Oberflächenanteil des Tiegels.
4) Über neue Bindemittelsysteme in Kombination mit einer hochverdichtenden Presstechnologie soll
werkstofftechnisch die Sintertemperatur gesenkt werden bzw. prozesstechnisch
5) Sinterung mit direkter Stromankopplung am Bauteil mit grüner elektrischer Energie erfolgen.
6) Von der höheren Lebensdauer der Tiegel-Bauteile und den geringeren Energieverlusten beim Einsatz profitieren auch die Nutzerindustrien.
7) Schließlich sollen anhand der erworbenen Erkenntnisse Produkte für energieeffiziente Aluminium- und Kupfer-Gießereibauteile abgeleitet werden, z.B. durch Nutzung kohlenstoffhaltiger Kokillen für eine direkte Stromankopplung während des Betriebes, Beiträge von Bindemitteln zur Verbesserung von SiC-Auskleidungen der Schmelzöfen sowie dessen direkte Stromankopplung zur Reduzierung der
Benetzbarkeit. Mit Hilfe dieser Betrachtungs- und Entwicklungsszenarien entstehen Produkte mit besserer Energieeffizienz und Qualität sowie höherer Lebensdauer, wodurch sich auch die Qualität der Metallschmelzen erhöht. Damit werden energie- und kostenintensive mechanische Endbearbeitungsschritte der metallischen Bauteile eingespart.
Kooperationen im Projekt
Kontakt
Dr.-Ing. Olaf Schwedler
Archiv Forschung
Forscher
Universitätsplatz 10
39130
Magdeburg
Tel.:+49 160 92503674
Fax:+49 391 6712037
olaf.schwedler@kme.com
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Magdeburg
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