Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Die Zielstellung des Projektes besteht in der Entwicklung eines neuartigen, kosteng\u00fcnstigen, formaldehydfreien Materialverbundes f\u00fcr Tanks\u00e4ulenfilter der f\u00fcr die Anwendung von Filteraufgaben in aggressiven Medien aus der Mineral\u00f6lverarbeitung geeignet ist und die gegenw\u00e4rtigen phenolharzgetr\u00e4nkten Filterbestandteile ersetzt. Mit dem zu entwickelnden Materialverbund ist eine schadstofffreie Produktion der Kraftstofffilterherstellung bei vollst\u00e4ndiger Beibehaltung der Gebrauchseigenschaften zu erreichen. Au\u00dfer der Eignung f\u00fcr Benzin- und Dieselkraftstoffe ist auch der Einsatz f\u00fcr Biodiesel zu untersuchen. Die Recycelbarkeit und Wiederverwendbarkeit bestimmter Filterteile oder des gesamten Filters sind neu zu definieren. Vorstellbar ist ein Filteraufbau der nach Ablauf seiner Produktlebenszeit ohne wertstoffliche Trennung der thermischen Verwertung zugef\u00fchrt wird.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden-\tErmittlung aller technologischen Einflussfaktoren,
\n–\tErarbeitung von konstruktiven und technologisch umsetzbaren L\u00f6sungsm\u00f6glichkeiten um das Einsparungspotenzial am Filter zu optimieren,
\n–\tUntersuchung der Resistenzbest\u00e4ndigkeit m\u00f6glicher Materialvarianten und Durchf\u00fchrung von Testversuchen,
\n–\tEntwicklung und Bau eines Teststandes,
\n–\tUntersuchungen zum Umformverhalten der unterschiedlichen Materialvarianten,
\n–\tUntersuchung des Recyclingkreislaufes unter Ber\u00fccksichtigung von Wirtschaftlichkeit, Wieder-verwertbarkeit und Umweltvertr\u00e4glichkeit,
\n–\tUntersuchung einer ganzheitlichen Verfahrenstechnologie unter Einbeziehung des Gesamtfilters mit der Zielfunktion einer Kostensenkung bei vorrangiger \u00f6kologischer Unbedenklichkeit,
\n–\tErarbeitung von Verfahrensalternativen unter Beachtung von Wirtschaftlichkeit, \u00d6kologie und \u00d6kobilanz,
\n–\tPrototypenherstellung,
\n–\tAuswertung der Untersuchungsergebnisse.<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die vorliegende Untersuchung beschreibt die Neukonzipierung von Filterdeckeln, welche jeweils stirnseitig an Kraftstofffiltern angebracht sind. Diese Kraftstofffilter wiederum werden in Tanks\u00e4ulen verbaut. Zielstellung ist, die bisherigen Technologie, der Einsatz phenolhaltiger Papiere zur Herstellung der Filterdeckel abzul\u00f6sen.
\nUm dies zu erreichen, wurden w\u00e4hrend der Themenbearbeitung eine L\u00f6sungsfindung, sowie umfangreiche experimentelle Untersuchungen vorgenommen. Problematisch erwies sich dabei die hohe Vielzahl an den zu untersuchenden M\u00f6glichkeiten zur Optimierung der Fertigung.
\nWeitere Inhalte der Arbeit sind eine umfangreiche Marktanalyse, eine Konzipierung der Produktionseinrichtung f\u00fcr Filterdeckel, sowie ein Wirtschaftlichkeitsvergleich zu der bisherigen Deckelfertigung im Betrieb.
\nIm Ergebnis der Themenbearbeitung erwies sich ein Naturfaserverbundwerkstoff besonders als zweckm\u00e4\u00dfig, da dieser das gro\u00dfe Spektrum an geforderten Eigenschaften wie Formstabilit\u00e4t und Restquelleigenschaften bestens erf\u00fcllte. Es galt den f\u00fcr den Einsatzzweck richtigen Verbund zu finden und diesen dann auf seine Praxistauglichkeit hin weiter zu untersuchen. Der entwickelte Polykarbons\u00e4ure – Zellulose- Verbund hat sich dabei als h\u00f6chst positiv erwiesen, nicht nur seitens der Fertigung, sondern auch aus wirtschaftlicher und \u00f6kologischer Sicht.
\nDie durchgef\u00fchrten Versuche mit Flachs in Verbindung mit Polypropylen haben gezeigt, dass auch diese Kombination sehr erfolgsversprechend ist. Jedoch wurde die Entscheidung zu Gunsten von Pressspan getroffen. Die Pressspanfabrik Untersachsenfeld ist Eigenproduzent von Pressspan in den unterschiedlichsten Qualit\u00e4ten. Der Zukauf von Flachs im Vergleich zur Eigenfertigung von Pressspan f\u00fchrt zu einem erh\u00f6hten Kostenfaktor und h\u00f6heren Investitionskosten. Diese Kosten f\u00fchren dann nicht mehr zum gew\u00fcnschten wirtschaftlichen Erfolg.
\nUm ein f\u00fcr den Einsatzzweck optimales Ergebnis zu erhalten, wurden aus einer Vielzahl von Herstellungsparametern, wie Bindemittelkonzentration, Bindemitteleinwirkzeit und Umformzeit f\u00fcr diesen Verbund, mittels experimentellem Ausschlussverfahren die geeignetesten Parameter f\u00fcr eine Serienfertigung festgelegt.
\nDer ausgew\u00e4hlte Verbundwerkstoff besteht aus Pressspan der mit 25 %iger modifizierter Polykarbons\u00e4ure – 75 % Wassergemisch 30 Sekunden lang getr\u00e4nkt wurde. Nach 10 Minuten Trocknungszeit wird der Verbund auf einem 180\u00b0C warmen Tiefziehwerkzeug in 60 Sekunden umgeformt. Der so gefertigte Filterdeckel bestand die Pr\u00fcfung auf die von ihm geforderten Eigenschaften hin und \u00fcbererf\u00fcllt im Vergleich zu dem bisher gefertigten Filterdeckel die an ihn gestellten Anforderungen.
\nAus den durchgef\u00fchrten Versuchen ist ersichtlich geworden, inwieweit sich bestimmte Parameter auf die Fertigungstechnologie der Filterdeckel auswirken. Bei der Fertigung der Deckel sind im wesentlichen die Parameter Papierart, Bindemittelart, Bindemittelkontakt, Umformdauer, Umformtemperatur und Aush\u00e4rt-dauer von Bedeutung.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
–\tVorstellung der Ergebnisse zur IFM 2005 in Dresden
\n–\tBer\u00fccksichtigung der Ergebnisse in betrieblichen Werbeunterlagen (DiT GmbH, Pressspanfabrik Untersachsenfeld GmbH und Kompetenzzentrum Strukturleichtbau e. V.)<\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Entwicklung des neuen Naturfaserverbundes findet seinen Nutzen in der praktischen Anwendung wie auch in der laufenden Forschung und Entwicklung. Mit der Kombination Pressspan und modifizierte Polykarbons\u00e4ure wurde ein Verbundwerkstoff entwickelt der eine Reihe neuer Eigenschaftsmerkmale enth\u00e4lt die bei dieser Themenbearbeitung nicht ber\u00fccksichtigt werden konnten. Insbesondere konnten Potenziale zur Festigkeits- und Steifigkeitsbeinflu\u00dfung in nicht unbedeutendem Ma\u00dfe identifiziert werden. Weiterf\u00fchrende Arbeiten sollten das Potential weiter untersuchen und in konkrete Anwendungsf\u00e4lle einsetzen.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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