Description: Das Projekt "Teilvorhaben: industrielle Umsetzung." wird vom Umweltbundesamt gefördert und von ZPF GmbH durchgeführt. Ziel des Vorhabens ist die Erforschung grobkörniger Verbundwerkstoffe auf der Basis von Stahl und Keramik für verschiedene Anwendungen bei Temperaturen bis 1100 Grad Celsius. Die werkstofftechnische Innovation beruht auf der Übertragung bekannter Mechanismen grobkörniger Feuerfestkeramiken auf Composite aus einer Stahlmatrix mit keramischen Partikelzusätzen. Hierzu werden die mechanischen Eigenschaften und die Bearbeitbarkeit von Stahl mit der Korrosionsbeständigkeit gegenüber Metallschmelzen der verwendeten Keramiken kombiniert. Die neuartige Werkstofffamilie ist für die vielfältige Anwendungen im Bereich der Erzeugung, Aufbereitung und Verarbeitung von Metallschmelzen wie z.B. Aluminium, Kupfer, Zink und weiteren Leichtbaulegierungen von Interesse. Gegenüber den bisher eingesetzten Werkstoffen zeichnen sich die grobkörnigen Composite durch ihre Korrosionsbeständigkeit, Verarbeitbarkeit und Schadenstoleranz aus. Durch Anwendung additiver Formgebungsverfahren wird die Erzeugung verschiedenster Geometrien, Strukturen und Werkstoffkombinationen material- und energieeffizient möglich. Ergänzend dienen keramische Technologien (u.a. bildsame Formgebung, Pressen) der Erweiterung des Anwendungspotentials. Die Verfahren werden insbesondere hinsichtlich der Erzeugung von komplex geformten Schlüsselbauteilen (z. B. Pumpen, Rinnen, Rührer) erarbeitet. Ein wesentlicher Prozessschritt ist die Erzeugung von Grobkorn bis 6 mm aus den feinkörnigen Rohstoffen. Für die anschließende Formgebung kann dadurch die verfahrensbedingte Schwindung minimiert und möglich Probengrößen maximiert werden. Die verfahrenstechnische Innovation beruht auf der Anwendung von 3D-Druck und Flammspritzen zur additiven Erzeugung der Verbundwerkstoffe, mit der Möglichkeit zur zusätzlichen Funktionalisierung der Komponenten durch lokale Strukturierung hinsichtlich Gefüge (porös/dicht) und Werkstoffzusammensetzung (Integration elektrischer Heizer oder Sensoren).
SupportProgram
Origin: /Bund/UBA/UFORDAT
Tags: Keramik ? Verbundwerkstoff ? Aluminium ? Metallschmelze ? Kupfer ? Werkstoff ? Sensor ? Zink ? Zusatzstoff ? Korrosionsbeständigkeit ? Aluminiumherstellung ? Innovation ? Pumpe ? Rohstoff ? Technik ? Stahl ? Energieeffizienz ?
Region: Baden-Württemberg
Bounding boxes: 9° .. 9° x 48.5° .. 48.5°
License: cc-by-nc-nd/4.0
Language: Deutsch
Time ranges: 2020-01-01 - 2023-12-31
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