Projekt 09248/01

Umweltfreundliche Entzunderung und Beschichtung von Drahtvormaterial

Projektträger

GSG Maschinen + Zubehörfür die Draht- und Kaltwalzindustrie
Auf der Hofestatt 7
58239 Schwerte
Telefon: 02304/968100

Zielsetzung und Anlass des Vorhabens

Üblicherweise wird Drahtvormaterial vor dem Ziehen in Bädern aus Mineralsäuren, z. B. Schwefelsäure, Salzsäure, Phosphorsäure oder Salpetersäure, entzundert und in Lösungsmitteln entfettet. Anschließend wird die Oberfläche für die nachfolgenden Umformverfahren in Tauchbädern mit Schmiermittelträgerstoffen beschichtet.
Diese herkömmlichen naßchemischen Verfahren sind nicht nur wegen des hohen Energie- und Spülwasserbedarfs umweltbelastend, sondern auch wegen der großen Mengen an Sonderabfällen bei der Entsorgung von Beizen, Schmiermittelrückständen und Neutralisationsschlämmen.
Zielsetzung des Entwicklungsvorhabens war deshalb, die naßchemische Vorbehandlung durch eine trockene mechanische Entzunderung im Durchlauf zu substitutieren.


Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten MethodenDas Vorhaben wurde in 2 Phasen durchgeführt:
Phase 1: Entwicklung des Verfahrens
Phase 2: Umsetzung bei einem Pilotanwender
Die Entwicklung erfolgte in folgenden Arbeitsschritten:
- Aufbau eines Versuchsfeldes
- Entwicklung der einzelnen Teilbehandlungsschritte für die Drahtvorbehandlung
- Versuche zur Drahtumformung im Durchlauf im Versuchsfeld
Umsetzung beim Pilotanwender Fa. Drahtwerk Finsterwalde:
Beim Pilotanwender wurde eine Bearbeitungslinie im Hinblick auf die technischen Anforderungen des Durchlaufverfahrens umgebaut und unter produktionsgerechten Bedingungen getestet.


Ergebnisse und Diskussion

Die Ziele des Vorhabens konnten unter Produktionsbedingungen beim Pilotanwender erfolgreich umgesetzt werden. Bezogen auf die Qualitätsstufe Kaltstauchdraht ist die mechanische Entzunderung der herkömmlichen chemischen Entzunderung in qualitativer Hinsicht gleichwertig, so dass am fertig gezogenen Draht keine Qualitätsunterschiede mehr nachweisbar sind.
Dieser Erfolg wird auch dadurch dokumentiert, dass der Pilotanwender die mechanische Entzunderung zukünftig bei der Vorbehandlung von Kaltstauchmaterial konsequent einsetzen will. Die bestehenden Produktionslinien sollen entsprechend umgerüstet werden.
Die Reinigungsergebnisse werden als so erfolgversprechend eingestuft, dass die mechanische Entzunderung auch für die Vorbehandlung höherwertiger Drahtqualitäten weiterentwickelt werden soll.


Öffentlichkeitsarbeit und Präsentation

Die mechanische Vorbehandlung wurde auf Symposien und Workshops der Drahtindustrie als umweltfreundliches und zukunftsträchtiges Verfahren vorgestellt und fand bei Experten und Praktikern großes Interesse.
Weiterhin wurde die neue Technologie auf einem Gemeinschaftsstand der Bundesstiftung Umwelt auf der ENVITEC 98 vorgestellt. Die Teilnahme an den führenden Fachmessen der Drahtindustrie ist fest eingeplant.


Fazit

Nachdem die mechanische Entzunderung unter produktionsnahen Bedingungen erfolgreich erprobt wurde, lässt sich feststellen, dass die Entwicklungsziele des Vorhabens voll erfüllt wurden. Bei der Vorbehandlung von Kaltstauchdraht ist die mechanische Entzunderung der herkömmlichen chemischen Entzunderung gleichwertig. Am fertig gezogenen Draht sind praktisch keine Qualitätsunterschiede mehr nachweisbar.
Aufgrund der ausgezeichneten Reinigungsergebnisse mit dem optimierten Anlagenkonzept Zwillingsbürste in Modulbauweise soll nun die mechanische Entzunderung auch für die Vorbehandlung höherwertiger Drahtqualitäten anwendbar gemacht werden. Deshalb ist die zielgerichtete Weiterentwicklung des Verfahrens in einem Nachfolgeprojekt geplant. Hierzu soll erneut eine Zuwendung der Bundesstiftung Umwelt beantragt werden.
Die Anwendung der mechanischen Entzunderung bei Rohren oder Bändern erscheint aussichtsreich. Praktische Versuche wurden bereits an profilierten Drahtquerschnitten erfolgreich durchgeführt. Die Entwicklung eines technisch leistungsfähigen und wirtschaftlichen Verfahrens soll geprüft und bei hinreichender Erfolgswahrscheinlichkeit gemeinsam mit einem geeigneten Pilotanwender durchgeführt wer-den.