Description: Das Projekt "Reduzierung der Umweltbelastung in der Kaltmassivumformung von Stahl durch Vermeidung von Phosphatierungen bei minimiertem Schmierstoffeinsatz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FUCHS Schraubenwerk durchgeführt. Das in der Kaltmassivumformung übliche Schmiersystem basiert auf einer Zinkphosphatschicht, die auf die Werkstückoberfläche aufgebracht wird. In der Regel kommen als Schmierstoffe Kaltpressöle, reaktive Seifen und Molybdändisulfid zum Einsatz. Die Aufbringung und Entfernung des Schmierstoffsystems erfolgt meist auf chemischem Weg in verschiedenen Bädern. Die Bäder müssen mit einem hohen Energieaufwand betrieben werden, unbrauchbar gewordene Bäder sind zu entsorgen. Das Abwasser enthält Beiz- und Beschichtungschemikalien, die eine Umweltbelastung darstellen. Ziel des Projektes war es, ein umweltfreundliches Tribosystem im industriellen Einsatz durch die ganzheitliche Betrachtung der Prozesskette zu entwickeln. Die Funktionen der Phosphatschicht mussten nun anderweitig übernommen werden. Als Schmierstoffträger sollte die Werkstücktopografie dienen, die Trennschichtfunktion von Werkzeug und Werkstück übernahm eine Hartstoffschicht, die auf die Werkzeuge aufgebracht wurde. Zuerst wurden in grundlegenden Untersuchungen die Werkzeuge, Hartstoffschichten und Drahtbehandlungsmöglichkeiten hinsichtlich der Anforderungen der phosphatschichtfreien Fertigung angepasst und optimiert. Dazu wurden Reibversuche durchgeführt, die es erlauben, die unterschiedlichen Eigenschaften der Tribosysteme zu analysieren. Um geeignete Hartstoffschichten zu ermitteln, wurden Verschleißuntersuchungen durchgeführt. Damit ließen sich Aussagen über die Schichthaltbarkeit und die Verschleißmechanismen treffen. Während des gesamten Projektzeitraums erwies sich die FEM-Simulation als hilfreich bei der Optimierung der Werkzeuge und Prozesse. So lassen sich tribologisch kritische Werkzeuggeometrien entschärfen und Beanspruchungskollektive für Werkzeugbeschichtungen definieren. Im zweiten und dritten Projektjahr fanden Produktionsversuche bei den Anwenderfirmen statt. Hier wurden die Erkenntnisse der grundlegenden Untersuchungen in die Praxis umgesetzt. Damit ging eine Prozessoptimierung einher, die zuerst an einer M16-Sechskantschraube, später auch an komplexeren Bauteilen verwirklicht wurde.
Types:
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Phosphatgehalt ? Fuchs ? Phosphorbelastung ? Phosphorsäureester ? Schadstoffgehalt ? Stahlindustrie ? Abwassereinleitung ? Gewässerbelastung ? Schmierstoff ? Abwasserminderung ? Seife ? Umweltbelastung ? Umweltchemikalien ? Verfahrensoptimierung ? Beschichtung ? Emissionsminderung ? Energieverbrauch ? Stahl ? Umweltentlastung ? Schadstoffminderung ? Umweltfreundliche Technologie ? Verfahren ? Stahlverformung ?
Region: Nordrhein-Westfalen
Bounding box: 6.76339° .. 6.76339° x 51.21895° .. 51.21895°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 1998-07-01 - 2001-07-01
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