Zielsetzung und Anlass des Vorhabens<\/p>\n
Obwohl anorganische Kernherstellungsverfahren aus Umweltschutz- und Gesundheitsschutzgr\u00fcnden zwingend in der Gie\u00dferei eingef\u00fchrt werden m\u00fcssen, ist die tats\u00e4chliche Anwendung dieser Systeme zur Zeit auf ein relativ enges Feld begrenzt, insbesondere in der Herstellung von Aluminiumkokillengussteilen und wenigen Anwendungen in anderen Bereichen. Das geplante Vorhaben will hier mit der Entwicklung eines neuartigen anorganischen Kernpaketverfahrens einen Beitrag zur verst\u00e4rkten Verbreitung dieser Technologie leisten. Genutzt werden soll dabei die aus dem (organischen) Maskenformverfahren bekannte Technologie der Herstellung von Hohlkernen. Gem\u00e4\u00df des Standes der Technik werden anorganische Kerne heute durch Trocknung verfestigt. Dabei ist Energie n\u00f6tig, die entweder \u00fcber ein temperiertes Urformwerkzeug, erw\u00e4rmte Luft oder Mikrowellentechnik in den Formstoff eingebracht wird. Durch die angestrebte Herstellung von Hohlkernen soll der Energiebedarf im Vergleich zur \u00fcblichen Produktion von Vollkernen deutlich gesenkt werden. Diese Energieeinsparungen sollen durch die Erstellung einer \u00d6kobilanz des entwickelten Verfahrens
\nnachgewiesen werden.<\/p>\n
Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenZur Erreichung der Projektziele wurde ein Arbeits- und Versuchsprogramm bestehend
\naus 7 Arbeitspaketen und 2 Meilensteinen erarbeitet:<\/p>\n
AP1: Anforderungen an Formen und Kerne fu\u0308r anorganische Kernpaketverfahren
\nAP2: Hohlkern- und Hohlformerzeugung, Folienkern, Eiskern
\nAP3: Hohlkern- und Hohlformerzeugung, Ziehkern, Unterdruck
\nAP4: Anpassung des chem. Materialsystems fu\u0308r Hohlkernerzeugung
\n MS1: Validierung der entwickelten Verfahren und Entscheidung fu\u0308r die zwei
\nvielversprechendsten Prozess-Varianten fu\u0308r weitere Untersuchungen
\nAP5: Eigenschaften von Hohlkernen
\n MS2: Validierung der Kern-Eigenschaften der untersuchten Prozessvarianten
\n in Bezug auf die gie\u00dftechnischen Herausforderungen und Entscheidung fu\u0308r die
\nvielversprechendere Alternative bevor Regenerationsverhalten untersucht wird
\nAP6: Untersuchung der Regenerierbarkeit<\/p>\n
Ergebnisse und Diskussion<\/p>\n
Die Notwendigkeit von Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit in der produzierenden Industrie ist von zentraler Bedeutung f\u00fcr die Zukunft Europas. Angesichts der begrenzten Verf\u00fcgbarkeit nat\u00fcrlicher Ressourcen und der wachsenden Umweltbelastung m\u00fcssen Unternehmen Wege finden, ihre Produktionsprozesse effizienter und umweltfreundlicher zu gestalten. Ressourceneffizienz bedeutet, den Material- und Energieeinsatz zu minimieren, Abfall zu reduzieren und Produkte so zu gestalten, dass sie l\u00e4nger halten und leichter recycelt werden k\u00f6nnen.<\/p>\n
Die EU hat mehrere Richtlinien und Verordnungen erlassen, um die Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit in der Industrie zu verbessern. Ein zentrales Instrument ist der “Europ\u00e4ische Green Deal”, der darauf abzielt, die EU bis 2050 klimaneutral zu machen. Teil dieses Deals ist der Aktionsplan f\u00fcr die Kreislaufwirtschaft, der Ma\u00dfnahmen zur Reduzierung von Abf\u00e4llen und zur F\u00f6rderung des Recyclings vorsieht.
\nDurch die Umsetzung dieser europ\u00e4ischen Gesetze soll nicht nur die Umwelt geschont, sondern auch die Wettbewerbsf\u00e4higkeit der europ\u00e4ischen Industrie gest\u00e4rkt werden. Unternehmen, die ressourceneffiziente und nachhaltige Praktiken \u00fcbernehmen, k\u00f6nnen ihre Kosten senken, ihre Marktposition verbessern und sich auf zuk\u00fcnftige regulatorische Anforderungen vorbereiten. Die F\u00f6rderung von Ressourceneffizienz und Nachhaltigkeit ist daher nicht nur \u00f6kologisch notwendig, sondern auch \u00f6konomisch vorteilhaft.
\nDie Ergebnisse des Forschungsprojekts zur Entwicklung einer Methodik zur Herstellung von Hohlkernen basierend auf Kernschie\u00dftechnologie sowie Handabformung zeigt vielversprechende Ergebnisse und Fortschritte in der Gie\u00dfereitechnologie:<\/p>\n
1. **Umweltfreundlichere Fertigungstechnologien**: Das Projekt adressiert den Bedarf nach umweltfreundlicheren Herstellungsverfahren in der Gie\u00dfereiindustrie, insbesondere durch den Einsatz anorganischer Bindemittel und die Entwicklung ressourcenschonender Prozesse.
\n2. **Alternative Ans\u00e4tze zur Kernherstellung**: Die Untersuchung verschiedener Ans\u00e4tze zur Herstellung von Hohlkernen mittels Folienkernen, Eiskernen und anderen Techniken zeigt einen innovativen und vielseitigen Ansatz zur Verbesserung der Gie\u00dfereiproduktion.
\n3. **Reduzierung des Energiebedarfs**: Durch die Herstellung von Hohlkernen wird eine Senkung des Energiebedarfs im Vergleich zur herk\u00f6mmlichen Produktion von Vollkernen angestrebt, was potenziell zu erheblichen Energieeinsparungen f\u00fchren kann.
\n4. **Besseres Entkernverhalten**: Die Ergebnisse zeigen, dass Hohlkerne ein verbessertes Entkernverhalten aufweisen, was zu effizienteren Entkernungsprozessen f\u00fchrt und die Produktivit\u00e4t steigert.
\n5. **Materialeffizienz**: Trotz des geringeren Materialverbrauchs bei der Herstellung von Hohlkernen im Vergleich zu Vollkernen erreichen die Hohlkernproben vergleichbare Festigkeitswerte, was auf eine verbesserte Materialeffizienz hinweist.
\n6. **Anwendungspotenzial**: Die Entwicklung eines Doppelrohrkerns als Demonstrator zeigt das Anwendungspotenzial der entwickelten Methodik und Technologie in der Praxis, was die Relevanz und den Nutzen des Projekts f\u00fcr die Gie\u00dfereiindustrie unterstreicht.
\nDar\u00fcber hinaus wurde festgestellt, dass eine Einsparung von bis zu 20% des Formstoffes sowohl in der Kernherstellung als auch in der Herstellung von Formen im Handformguss umsetzbar ist. Die daraus resultierend Reduktion der CO2-Emission ist betr\u00e4chtlich.<\/p>\n
\u00d6ffentlichkeitsarbeit und Pr\u00e4sentation<\/p>\n
Christopher Locke (30.03.2023). Erzeugung von anorganisch gebundenen Hohlkernen mit Hilfe von verlo renen Eiskernen. Vortrag. 4. Formstoff-Forum 2023, Clausthal.
\nLocke, C., Polzin, H., Bissels, J. et al. Production of Inorganic Hollow Cores Using Sacrificial Ice <\/p>\n
Fazit<\/p>\n
Die Ergebnisse dieser Studie zeigen das Potenzial von Hohlformern f\u00fcr den Sandguss, sowohl in Bezug auf die Effizienz der Produktion als auch auf die Reduzierung des CO2-Fu\u00dfabdrucks, und legen nahe, dass weitere Untersuchungen und Entwicklungen in diesem Bereich erfolgversprechend sind.
\nInsgesamt liefert das Forschungsprojekt vielversprechende Ergebnisse, die das Potenzial haben, die Effizienz, Umweltvertr\u00e4glichkeit und Wirtschaftlichkeit von Gie\u00dfereiprozessen deutlich zu verbessern.<\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":"
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