Das Projekt "Erweiterung der Anwendbarkeit des umweltfreundlichen Wasserglas-CO2-Verfahrens zur Herstellung von Kernen und Formen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Clausthal, Institut für Eisenhüttenkunde und Gießereiwesen durchgeführt. Das umweltfreundliche Wasserglas-CO2-Verfahren hat sich vorerst nur zur Herstellung von Kernen durchgesetzt, ist aber grundsaetzlich auch zur Herstellung von Formen geeignet. Dieses Verfahren ist betriebssicher und wirtschaftlich, dazu geruchsneutral und ungefaehrlich. Ziel der laengerfristig geplanten Studie ist es, die bisherigen Erkenntnisse zu erweitern oder aufzufrischen und systematisch zu nutzen. Eigene Grundlagen-Versuche sollen dazu beitragen, die Anwendbarkeit des leistungsfaehigen, umweltfreundlichen Kohlensaeure-Erstarrungsverfahrens zu erweitern. Gruende fuer die bisherige Zurueckhaltung der Giessereien sind die nicht immer zufriedenstellenden Werte der Fliessfaehigkeit, der Ausgangs- und Endfestigkeit, der Lagerfaehigkeit sowie der Gasentwicklung und des Kernzerfalls. Dies spiegelt sich in einem Kernvolumenanteil von nur rund 15 Prozent und in einem Formvolumenanteil von unter 1 Prozent. Die Vorbehalte der Giessereien sind zum Teil durch den technischen Fortschritt ueberholt, wie eine Schrifttumsauswertung und erste eigene Ergebnisse zeigen. So erreicht man bei reinen Natrium- und Kalium-Wasserglaesern und ihren Mischungen schon mit 3 Prozent Wasserglaszusatz und einer Durchstroemzeit von 5 s ausreichende Anfangsfestigkeit. Bei Lagerzeiten von einigen Tagen duerfte die Endfestigkeit beherrschbar bleiben. Die Untersuchungen sollen auf technische Bindersysteme mit feuchtigkeitsabweisenden und/oder zerfallsfoerdernden Zusaetzen ausgedehnt werden.
Das Projekt "Minimierung des Katalysatoreinsatzes bei der Kernherstellung nach dem Cold-Box-Verfahren" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Dr. Sommer Technische Entwicklungen GmbH durchgeführt. Zielsetzung und Anlass des Vorhabens: Untersuchung verfahrenstechnischer und gestalterischer (konstruktiver) Massnahmen am Kernkasten, der Kernschiessmaschine und am Begasungsgeraet zur Senkung des Katalysator-, Druckluft- und Stromeinsatzes beim Cold-Box-Verfahren zur Schonung der Ressourcen durch Primaermassnahmen sowie Vermeidung sekundaerer Massnahmen der Abluftreinigung und ternaerer Massnahmen der Abwasser- und Abfallbehandlung. Darstellung der Arbeitsschritte und der angewandten Methoden: Fuer die Ziele und Aufgabenstellungen wurden Loesungsansaetze in Form verfahrenstechnischer und gestalterischer (konstruktiver) Massnahmen ausgearbeitet. Die Umsetzung erforderte zunaechst die Schaffung der technischen Voraussetzungen in Form eines geeigneten Kernkastens und Begasungsgeraetes sowie der erforderlichen Messmethoden einschliesslich der Auswertetechnik. Fuer die Untersuchungen wurde ein von der Serienproduktion unabhaengiger Kernkasten nach Massgabe der Loesungsansaetze fuer die Gemischfuehrung gebaut, der jederzeit modifiziert werden konnte. Zur Realisierung der neuartigen verfahrenstechnischen Ueberlegungen musste eigens ein Begasungsgeraet entwickelt, gebaut und erprobt werden. Zur Erkennung der physikalischen Zusammenhaenge war es ausserdem notwendig, eine spezielle Messtechnik zu entwickeln und zu bauen. Nach der Einzel- und Gesamterprobung der apparativen Einrichtungen erfolgten verschiedene Versuchsserien in der Kernmacherei der oben genannten Giesserei: Ausgehend vom Stand der Technik (Referenz) wurde die Prozessfuehrung hinsichtlich der Einsparungen am Katalysator und externer Druckluft zunehmend verschaerft und die Katalysatordosierung (Beispiel Dimethylisopropylamin) fuer verschiedene Aushaertezeiten ermittelt. Dabei wurden der Gleichgewichtszustand abgewartet und mindestens drei 'Gutkerne' hergestellt. Die Eignung der Kerne, hergestellt mit den am staerksten reduzierten Stoffeinsatzmengen, wurde an Leichtmetall- und Sphaerogussteilen erfolgreich nachgewiesen.
Das Projekt "Teilvorhaben 3: Praxiserprobung der neuen Bindersysteme in Pilotversuchen und Vorserieneinsatz" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Volkswagen AG durchgeführt. Giessformen und Kerne in Giessereien werden heute ueberwiegend aus kunstharzgebundenen Quarzsanden hergestellt. Beim Giessen und spaeteren Abkuehlen der Giessformen treten Verdampfungs-, Schwel- und Crackprodukte auf, die fuer Mitarbeiter und Nachbarschaft geruchsbelastend sind und die wesentlichen Geruchsemissionen aus Giessereien verursachen. Sowohl aus oekologischer wie auch oekonomischer Sicht ist es sinnvoll, geruchs- und emissionsarme Kernbindersysteme zu entwickeln, anstatt aufwendige Abluftreinigungsanlagen zu installieren. Die Entwicklung solch eines Kernbindersystems soll in einem Gemeinschaftsprojekt der Firmen Huettenes-Albertus GmbH, Volkswagen AG Giesserei Hannover und IfG - Institut fuer Giessereitechnik GmbH erfolgen. Die Geruchsproblematik gilt aber ebenso fuer die ueberwiegende Zahl der meist mittelstaendischen Giessereien, so dass dem Projekt ein branchenweiter Pilotcharakter zukommt. Das geplante Vorhaben gliedert sich in: - die Erarbeitung des internationalen Standes der Technik; - die Ermittlung der geruchsrelevanten Stoffe beim Abguss; - die Entwicklung eines geruchs- und emissionsarmen Bindersystems; - den Pilot- und Vorserieneinsatz zur Herstellung von Al-Zylinderkoepfen.
Das Projekt "Emissions- und abfallarme Giesserei - Entwicklung einer umweltvertraeglichen Formstofftechnologie auf Alkali-Silikat-Binderbasis" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Bergakademie Freiberg, Gießerei-Institut durchgeführt. Das Forschungsvorhaben schliesst an die im Rahmen des Projektes 'Erweiterung des arbeitsplatz- und umweltfreundlichen Wasserglasformverfahrens zur Form- und Kernherstellung in Giessereien' erlangten Erkenntnisse an. Durch die Entwicklung verbesserter Haertungstechnologien auf der Basis der Dehydratation soll das vorhandene Festigkeitspotential neuer, modifizierter Bindersysteme auf Wasserglasbasis vollstaendig ausgeschoepft werden. Im Zusammenwirken mit einem Bindemittelhersteller sind Untersuchungen zur Optimierung der Verarbeitungseigenschaften geplant. Zugleich werden die sich daraus ergebenden Auswirkungen auf die Reststoffverwertung durch Rueckgewinnung und Wiedereinsatz von regeneriertem Altsand untersucht. Durch die notwendigen weiterfuehrenden Arbeiten an den im Forschungsvorhaben enthaltenen Schwerpunkten soll erreicht werden, dass in Zukunft umweltbelastende Formverfahren auf organischer Binderbasis verstaerkt durch das Wasserglasformverfahren abgeloest werden koennen.