Das Projekt "Teilprojekt: Reduzierung der Kosten beim Entbindern und Sintern durch energieeffiziente neue Ofenkonzepte" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von CeramTec GmbH durchgeführt. Mit dem Projekt ENITEC soll eine deutliche Energieeinsparung (größer als 40 Prozent) bei der Herstellung von technischen Keramiken erreicht werden. Im Mittelpunkt steht der enegieaufwändigste Herstellungsschritt: die Wärmebehandlung. Im Arbeitspaket 'Spinellkeramik für den Ballistikschutz' sollen die energieaufwändigen Verfahrensschritte Heißpressen und anschließendes Sägen der Keramikblöcke durch ein druckloses Vorsintern und anschließendes heißisotstatisches Pressen (HIP) von endkonturnahen Bauteilen ersetzt werden. Im Arbeitspaket 'SiC-Gleitringe' soll das zweimalige Aufheizen von Brenngut und Brennhilfsmitten aufgrund des Entbinderns und Sinterns in zwei getrennten Öfen durch ein kombiniertes Entbindern und Sintern in einem Ofenaggregat ersetzt werden und dadurch Energie eingespart werden. Im Arbeitspaket 'Spinellkeramik für den Ballisitikschutz' soll eine Herstellungsroute ohne Heißpressen entwickelt werden, die entsprechenden Gefüge hinsichtlich ihrer Gefügequalität und Transparenz bewertet und die Route hinsichtlich Energiebedarf bzw. Bauteilqualität mit dem Heißpressen verglichen werden. Nach Verifizierung der thermischen Prozesse soll ein Konzept für eine Kleinserienfertigung entworfen werden. Im Arbeitspaket 'SiC-Gleittringe' ist die Herstellung und Charakterisierung von SSiC-Gleitringen geplant, die in Öfen mit drei unterschiedlichen Nutzvolumina (6l, 60 l, 600 l) kombiniert entbindert und gesintert werden. Die Prozessicherheit des Verfahrens soll bewertet und nachgewiesen werden.
Das Projekt "Ueberkritische Fluide zur Behandlung und Herstellung komplexer Werkstoffe und Oberflaechenstrukturen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Universität Karlsruhe (TH), Institut für Werkstoffkunde I durchgeführt. Im Rahmen des beantragten wissenschaftlichen Verbundprojektes, dessen Teilnehmer dem Forschungsverbund 'Ueberkritische Fluide' angehoeren, sollen die technologischen Spezifikationen fuer Verfahren zur Behandlung und Herstellung von komplexen Werkstoffen und Oberflaechenstrukturen mit ueberkritischen Fluiden erarbeitet werden, die eine Integration in bestehende Prozesse oder die Entwicklung neuer Produktionsprozesse erlauben. Durch Untersuchungen im Labor- und Pilotmassstab wird eine Datenbasis erarbeitet, auf der Anlagenkonzepte fuer die technische Umsetzung erstellt werden koennen. Ueberkritische Fluide sind komprimierte Gase, die sich neben guenstigen physikalisch-chemischen Eigenschaften durch die Moeglichkeit der vollstaendigen wie einfachen Abtrennung vom Extrakt auszeichnen. Dabei hat sich Kohlendioxid als ueberkritisches Fluid besonders bewaehrt. Die abgetrennten Stoffe werden loesungsmittelfrei in konzentrierter Form erhalten, waehrend das abgezogene fluide Loesungsmittel wieder in den Prozess zurueckgefuehrt werden kann. Neben der Eignung zur extraktiven Trennung von Stoffgemischen ist ueberkritisches Kohlendioxid auch hervorragend dazu geeignet, Oberflaechen zu reinigen und Stoffe in eine bestimmte Matrix hineinzutransportieren und diese zu impraegnieren. Im Rahmen des Projektes soll das durch die Extraktionstechnik mit ueberkritischem Kohlendioxid bereits vorhandene Know-How auf die Behandlung und Herstellung von komplexen Werkstoffen und Oberflaechenstrukturen technischer Produkte uebertragen werden. Besonders aussichtsreich erscheint die Anwendung der Extraktions-Technologie mit ueberkritischem Kohlendioxid schwerpunktmaessig auf die Bearbeitung der folgenden technischen Prozesse: 1) Teilreinigung zur Entfettung bzw Entoelung von technischen Produkten. 2) Entbinderung von Pulverspritzgussbauteilen. 3) Impraegnierung zur Herstellung und Modifizierung von zB Kunststoffen.
Das Projekt "Teilprojekt: Analyse von Einsparpotenzialen durch die Weiterentwicklung kontinuierlicher Öfen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EISENMANN Anlagenbau GmbH & Co. KG durchgeführt. Mit dem Projekt ENITEC soll eine deutliche Energieeinsparung (größer 40 Prozent) bei der Herstellung von technischen Keramiken erreicht werden. Im Mittelpunkt steht der energieaufwändigste Herstellungsschritt: die Wärmebehandlung. Das mögliche Energieeinsparpotential soll durch die Entwicklung neuer innovativer Ofenkonzepte mit Hilfe von In-Situ-Meßmethoden und Simulationstechniken realisiert werden. Das Vorhabenziel von EISENMANN ist die Analyse und Weiterentwicklung kontinuierlicher Brennprozesse. Das Gesamtsystem Entbindern und Sintern soll dabei auf mögliche Einsparpotenziale sowohl auf die Optimierung der Prozesse als auch der Energienutzung der Aggregate hin optimiert werden. Zunächst wird der aktuelle Stand der Technik anhand verschiedener Prozesse in der Keramikindustrie analysiert um eine Übersicht gängiger Prozesse mit den dazugehörigen Energiebilanzen zu erhalten. Geeignete Messmethoden werden gewählt, die eine genaue Abbildung des Energiehaushalts bestehender Öfen ermöglichen. Parallel sollen die gemessenen Werte mit theoretisch ermittelten Werten verglichen werden, um ein besseres Verständnis für die theoretische Simulation realer Prozesse zu gewinnen. Auf dieser Basis sollen Verbesserungspotenziale im Gesamtsystem untersucht werden. Dazu wird ein geeigneter Versuchsofen entwickelt und gebaut, in dem die Optimierungspotenziale aufgrund von Testreihen überprüft werden. Die Ergebnisse werden genutzt, um ein praxisgerechtes Konzept für Produktionsanlagen zu erstellen.
Das Projekt "Teilprojekt: Optimierung etablierter und Evaluierung neuer Wärmebehandlungsmethoden für Chargenbetrieb" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von FCT Systeme GmbH durchgeführt. Mit dem Projekt ENITEC wurde eine deutliche Energieeinsparung (größer als 40 %) bei der Herstellung von technischen Keramiken erreicht. Im Mittelpunkt stand der energieaufwändigste Herstellungsschritt: die Wärmebehandlung. Das Energieeinsparpotential wurde durch die Entwicklung neuer innovativer Ofenkonzepte mit Hilfe von In-Situ-Meßmethoden und Simulationstechniken realisiert. Das Teilziel von FCT war eine signifikante Effizienzerhöhung der Entbinderungs- und Sintertechnik für Chargenbetrieb hinsichtlich Rohstoff- und Energieverbrauch und Kosten. Dies erfolgte im Projektrahmen am Beispiel relevanter Demonstratoren.
Das Projekt "Teilprojekt: Entwicklung effizienter Optimierungsmethoden für die Entbinderungs- und Sintertechnik" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fraunhofer-Institut für Werkstoffmechanik durchgeführt. Mit dem Projekt ENITEC soll eine deutliche Energieeinsparung (größer 40 Prozent) bei der Herstellung von technischen Keramiken erreicht werden. Im Mittelpunkt steht der energieaufwändigste Herstellungsschritt: die Wärmebehandlung. Das mögliche Energieeinsparpotential soll durch die Entwicklung neuer innovativer Ofenkonzepte mit Hilfe von In-Situ-Meßmethoden und Simulationstechniken realisiert werden. Die Fraunhofer-Institute werden experimentelle Methoden und Simulationsverfahren entwickeln, die zur Identifikation energieeffizienter Prozesse benötigt werden. Der Nutzen dieser Methoden soll anhand von 4 Demonstratoren nachgewiesen werden. Die Methoden müssen unter wirtschaftlichen Gesichtspunkten auf andere technische Keramiken übertragen werden können. Die beiden Institute sind an den meisten Arbeitspaketen des Verbundprojekts beteiligt, wobei der Schwerpunkt aber auf der Entwicklung einfach anzuwendender Methoden zur Optimierung des Energieeinsatzes liegt. Hierbei stellen insbesondere die Weiterentwicklung von In-Situ Messverfahren und angepasste Simulationstools für die beiden Prozessschritte Entbindern und Sintern Schwerpunkte dar. Diese Methoden werden dann zusammen mit den Industriepartnern auf die konkreten Demonstratoren angewendet.