Das Projekt "SubsTungs - Substitution von Wolfram in Verschleißschutzschichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von EMAG eldec Induction GmbH durchgeführt. Das Vorhabensziel für eldec besteht in der Schaffung der gerätetechnischen und steuerungstechnischen Voraussetzungen für die Beschichtungsherstellung nach dem Verfahren InduClad. Es gilt den Generator sowie die Prozesssteuerung zu entwickeln, zu fertigen, zu prüfen und den Nachweis der Anwendbarkeit zu erbringen. Gemeinsam mit den Projektpartnern erfolgen kleintechnische Versuche, um letztendlich gemeinsam ein Bauteil zu beschichten. Dieser Demonstrator wird praktisch geprüft, um die Ergebnisse als eine Basis für die Vermarktung der Projektergebnisse anführen zu können. Der Arbeitsplan gliedert sich in 8 aufeinander aufbauende Arbeitspakete. Nach der Erstellung eines Lastenheftes ist die Entwicklung, Konstruktion und Fertigung einer geeigneten Energiequelle, um die Beschichtung mittels InduClad aufzubringen, ein Schwerpunkt im Arbeitsplan. Mit Hilfe geeigneter Mess- und Regelungstechnik soll vor allem die Oberflächenqualität der Beschichtung verbessert und die Reproduzierbarkeit der Qualität umgesetzt werden. Die Induktorgeometrie hat wesentlichen Einfluss auf die Erwärmungsdynamik innerhalb der Schicht. Deshalb ist die Entwicklung eines geeigneten Induktorkonzeptes ein weiterer Schwerpunkt im Projekt. Am Schluss soll die Beschichtung eines Demonstratorbauteiles den Nachweis für die erfolgreiche Umsetzung zeigen.
Das Projekt "SubsTungs - Substitution von Wolfram in Verschleißschutzschichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Reiloy-Metall GmbH durchgeführt. Als Schutz gegen extremen abrasiven Verschleiß, wie er beim Umgang mit mineralischen Gütern als auch bei der Kunststoffextrusion und dem Kunststoffspritzguss auftritt, haben sich Hartverbundschichten bewährt. Deren hoher Verschleißwiderstand beruht im Allgemeinen auf Wolframkarbiden, die in hohen Gehalten (ca. 40 Vol.-Prozent) einer Nickelbasis-Legierung zugegeben sind. Wolfram als auch Nickel gehören gemäß mehrerer Studien zu den kritischen Rohstoffen. Das Gesamtziel des vorliegen Verbundvorhabens ist daher die Entwicklung hochverschleißbeständiger Auftragsschweißlegierungen, in denen Wolframkarbid und Nickel durch andere in Europa verfügbare kostengünstige Rohstoffe ersetzt wurden. Die Reiloy Metall GmbH wird sich in diesem Rahmen primär der Entwicklung eines alternativen Matrixwerkstoffes widmen.
Das Projekt "SubsTungs - Substitution von Wolfram in Verschleißschutzschichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Vattenfall Europe Mining AG durchgeführt. Bei starkem Abrasionsverschleiß, wie er im Umgang mit mineralischen Gütern häufig auftritt, haben sich auftraggeschweißte Hartverbundschichten bewährt. Deren hoher Verschleißwiderstand beruht darauf, dass harte Wolframkarbidpartikel (WC oder WC/W2C) in hohen Gehalten (bis zu 40 Vol. %) einer metallischen Matrix auf meist Ni-Basis zugegeben werden. Die keramischen Wolframkarbide stellen sich furchenden mineralischen Partikeln in den Weg und sind aufgrund ihrer hohen Härte bei gleichzeitig hoher Bruchzähigkeit für den Verschleißwiderstand und die daraus resultierende Lebensdauer von Verschleißteilen verantwortlich. Da Wolfram gemäß mehrerer Studien zu den kritischen Rohstoffen gehört, ist das Gesamtziel des vorliegenden Verbundvorhabens die Entwicklung hochverschleißbe-ständiger wolframfreier Auftragschweißlegierungen. Wolframkarbid soll durch andere in Europa verfügbare und zugleich kostengünstige Hartstoffe ersetzt werden. Die Materialkosten der Auftragschweißung sollen zusätzlich durch die Substitution der bisher verwendeten Ni-Matrices erzielt werden. Es werden Fe-Basis-Matrices entwickelt. Als Hartstoffe werden Karbide, wie das hoch harte Siliziumkarbid, aber auch Oxide benutzt. Um sie ausreichend sicher in die Fe-Basis-Matrices einzubetten, müssen werkstofftechnische und technologische Untersuchungen durchgeführt werden. Werkstofftechnisch werden Transferschichten vorgesehen, die eine optimale chemisch/physikalische Bindung zu der Matrix auf Fe-Basisgarantieren. Diese Transferschichtensollen einerseits unerwünschte Reaktionen zwischen dem Hartstoff und Metallmatrix unterbinden und andererseits eine metallurgische Hartstoffeinbindung in die Metallmatrix ermöglichen. In einem ersten Schritt gilt es, geeignete Transferbeschichtungen mittels der physikalischen und chemischen Gasphasenabscheidung auf den zuvor ausgewählten Hartstoffpartikeln zu platzieren. Gleichzeitig wird eigens für diesen Zweck eine pulvermetallurgische Hartlegierung auf Fe-Basis entwickelt und diese durch Gasverdüsen hergestellt. Technologisch wird das Metallpulver in einem weiteren Prozessschritt mit den beschichteten Hartstoffen vermengt und zu einem schweißbaren Pulvergemisch, Schweißstäben sowie zu Fülldrähten weiterverarbeitet. Die hergestellten Schweißzusatzwerkstoffe mit alternativen Hartstoffen sollen zu Panzerschichten auf Baustahlsubstraten mit den Auftragtechnologien: autogenes-, Fülldraht-, PTA-, UP-Schweißen, Laserschweißen sowie mittels InduClad verarbeitet werden. Neben der Bewertung der hergestellten Panzerschichten bezüglich der tribologischen und mechanischen Eigenschaften unter Laborbedingungen gilt es, das Potential der neu entwickelten Panzerschichten unter realen Praxisbedingungen zu prüfen. Als Demonstrator wird auf Bauteile des im Bild 1 darstellten Gewinnungsgerätes; insbesondere auf Schneiden von Grabgefäßen zurückgegriffen.
Das Projekt "SubsTungs - Substitution von Wolfram in Verschleißschutzschichten" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Cottbus-Senftenberg, Fakultät 3, Lehrgebiet Fertigungstechnik durchgeführt. Bei starkem Abrasionsverschleiß, wie er im Umgang mit mineralischen Gütern häufig auftritt, haben sich auftraggeschweißte Hartverbundschichten bewährt. Deren hoher Verschleißwiderstand beruht darauf, dass harte Wolframkarbidpartikel (WC oder WC/W2C) in hohen Gehalten (bis zu 40 Vol.-Prozent) einer metallischen Matrix auf meist Ni-Basis zugegeben werden. Die keramischen Wolframkarbide stellen sich furchenden mineralischen Partikeln in den Weg und sind aufgrund ihrer hohen Härte bei gleichzeitig hoher Bruchzähigkeit für den Verschleißwiderstand und die daraus resultierende Lebensdauer von Verschleißteilen verantwortlich. Da Wolfram gemäß mehrerer Studien zu den kritischen Rohstoffen gehört, ist das Gesamtziel des vorliegenden Verbundvorhabens die Entwicklung hochverschleißbeständiger wolframfreier Auftragschweißlegierungen. Wolframkarbid soll durch andere in Europa verfügbare und zugleich kostengünstige Hartstoffe ersetzt werden. Die Materialkosten der Auftragschweißung sollen zusätzlich durch die Substitution der bisher verwendeten Ni-Matrices erzielt werden. Es werden Fe-Basis-Matrices entwickelt. Als Hartstoffe werden Karbide, wie das hoch harte Siliziumkarbid, aber auch Oxide benutzt. Um sie ausreichend sicher in die Fe-Basis-Matrices einzubetten, müssen werkstofftechnische und technologische Untersuchungen durchgeführt werden. Werkstoffiechnisch werden Transferschichten vorgesehen, die eine optimale chemisch/physikalische Bindung zu der Matrix auf Fe-Basisgarantieren. Diese Transferschichtensollen einerseits unerwünschte Reaktionen zwischen dem Hartstoff und Metallmatrix unterbinden und andererseits eine metallurgische Hartstoffeinbindung in die Metallmatrix ermöglichen. In einem ersten Schritt gilt es, geeignete Transferbeschichtungen mittels der physikalischen und chemischen Gasphasenabscheidung auf den zuvor ausgewählten Hartstoffpartikeln zu platzieren. Gleichzeitig wird eigens für diesen Zweck eine pulvermetallurgische Hartlegierung auf Fe-Basis entwickelt und diese durch Gasverdüsen hergestellt. Technologisch wird das Metalipulver in einem weiteren Prozessschritt mit den beschichteten Hartstoffen vermengt und zu einem schweißbaren Pulvergemisch sowie zu Fülldrähten weiterverarbeitet. Die hergestellten Schweißzusatzwerkstoffe mit alternativen Hartstoffen sollen zu Panzerschichten auf Baustahlsubstraten mit den Auftragstechnologien: autogenes-, Fülldraht-. PTA-, UP-Schweißen, Laserschweißen sowie mittels lnduClad verarbeitet werden. Neben der Bewertung der hergestellten Panzerschichten bezüglich der tribologischen und mechanischen Eigenschaften unter Laborbedingungen gilt es, das Potential der neu entwickelten Panzerschichten unter realen Praxisbedingungen zu prüfen. Als Demonstrator wird auf Bauteile des in einen Bild darstellten Gewinnungsgerätes; insbesondere auf Schneiden von Grabgefäßen zurückgegriffen.