Das Projekt "Neuartiges mehrstufiges Verfahrenskonzept zur energie- und prozesseffizienten Herstellung von Zink-Kunststoffbauteilen" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von GOEPFERT Werkzeug & Formenbau GmbH & Co. Teilfertigung KG durchgeführt. Zielsetzung und Anlaß des Vorhabens: Ziel des geplanten Forschungsvorhabens ist die Entwicklung eines neuartigen Verfahrenskonzeptes zur energie- und prozesseffizienten Herstellung von Zink-Kunststoff-Verbundbauteilen in einer in sich geschlossenen Fertigungsanlage, bestehend aus einer Zinkdruckgussmaschine und einer Kunststoffspritzgießmaschine verbunden durch ein modular aufgebautes Transfersystem. Mit der geplanten Anlage werden die folgenden umweltrelevanten Aspekte verbessert: - Entwicklung neuer Bauteilkonzepte durch gezielte Materialkombination hin zu einsatzangepassten Verbundbauteillösungen mit einem belastungs- und masseoptimierten Eigenschaftsprofil, - Einsparung von Heizenergie beim Aufschmelzvorgang, durch Rückgabe der abgetrennten und noch warmen Zinkangusssysteme in den Schmelztiegel, - Wegfall von Transport- und Lagerkapazitäten, durch direkte Weiterverarbeitung der Zinkdruckguss-teile, Emissionsaustoß durch Transport entfällt, - Endkonturfertiges und nachbearbeitungsfreies Fertigungsverfahren zur Herstellung von Bauteilen mit technologie- und energieoptimiertem Fertigungsprozess. Die aufgeführten Aspekte des neuen Verfahrenskonzeptes werden an einem Demonstratorbauteil dargestellt. Für das konkrete Bauteil wird zum Projektabschluss eine Energiebilanz aufgestellt und die Einsparung dargestellt. Fazit: Das Potenzial der Hybridteile aus der Materialkombination 'Metall und Kunststoff' ist sehr groß. Die Nachfrage nach Produktentwicklungen für die Fahrzeug-, die Möbel-, die Spielzeug-, sowie verarbeitenden Industrie geben den Projektpartnern Recht und Motivation zu gleich an der Entwicklung der neuen Herstellungsverfahren intensiv weiter zu forschen. Die derzeit in der Erprobung befindliche Prototypanlage für die Fertigung solcher Hybridbauteile kann optimiert und erweitert werden. Mit dieser Prototypanlage besitzt die Fa. Goepfert einen entscheidenden Innovationsvorsprung gegenüber den Marktkonkurrenten. Das erreichte Entwicklungsziel ermöglicht den Projektpartnern die Umsetzung der Ergebnisse in zukünftige Forschungsvorhaben sowie industrielle Produktion. Die Unternehmen sichern sich dadurch einen innovativen Vorsprung gegenüber den Mittbewerbern und erlangen eine Stärkung des eigenen F/E-Potentials. Die verfahrenstechnisch erarbeiteten Grundlagen sind eine Basis für weiterführende Projekte. Die Nutzung des Leichtbaupotenzials kann mit Hilfe der neuen Technologie konsequent umgesetzt und abrechenbar gestaltet werden. Nur die Anwendung neuer Technologien ermöglicht den Einsatz neuer Produktideen für den angestrebten Strukturleichtbau.
Das Projekt "Teilprojekt: Systemintegration und Technologiepotentialbewertung" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Ilmenau, Fachgebiet Kunststofftechnik durchgeführt. Das Verbundprojekt hat zum Ziel den Nachweis eines Energieeinsparpotenzial von 30Prozent des Stromverbrauchs im Spritzgießprozess mittels eines Transversalflussantriebs für den Plastifizierantrieb einer Spritzgießmaschine (SGM) zu führen. Im Teilprojekt der TU Ilmenau erfolgt dieser Nachweis für eine SGM mit 80 t Schließkraft und einem Schneckendurchmesser von 35 mm. Dabei werden insbesondere die Grenzbereiche des Antriebssystems mithilfe unterschiedlicher Spritzgießteile und eingesetzter Kunststoffe festgestellt. Der Arbeitsplan beinhaltet als Kernaspekte die Umrüstung der Spritzgießmaschine mit dem neuen Plastifizierantrieb, dessen Qualifizierung für die Herstellung von Spritzgießteilen und die Erfassung des Energieverbrauchs für die Herstellung unterschiedlicher Teile. Es werden ebenfalls weiterführende Anwendungspotenziale dieses Antriebs in Form von Rüstzeitreduzierung beim Schneckenwechsel und die Skalierbarkeit dieser Antriebslösung für andere Baugrößen von Spritzgießmaschinen untersucht.
Das Projekt "Teilvorhaben: Werkzeugentwicklung für Demonstrator Aggregateträger" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Schwarzpunkt Schwarz GmbH & Co KG durchgeführt. Ziel des Verbundprojektes ist die Bereitstellung einer Wissensbasis zur breiten Anwendung von Duroplastwerkstoffen als Alternative zu thermoplastischen und metallischen Werkstoffen für Struktur- und Präzisionsbauteile. Ein wesentliches Ziel wird die Ableitung von Konstruktionsrichtlinien für die Erstellung von Spritzgießwerkzeugen für Langfaser-Duroplaste sein. Des Weiteren werden im Rahmen der Verarbeitungsversuche am Demonstrator Aggregateträger erste Erfahrungen zur Ermittlung einer funktionierenden Prozessführung gesammelt werden, sodass unzureichende Materialaufbereitung oder Störeinflüsse durch die Spritzgießmaschine keinen wesentlichen Einfluss auf die Bauteileigenschaften und Qualitätskriterien haben. Im ersten Schritt wird eine Technologieanalyse über den aktuellen Stand im Bereich Duroplast-Spritzgießen durchgeführt. Im Anschluss wird im Rahmen der Bauteilentwicklung des Versuchswerkzeuges mit Hilfe der Festlegung eines Anforderungskataloges ein Probekörperkonzept mit 3-D-Kontur und Zeichnung entwickelt. Daraufhin wird das Werkzeugkonzept des Versuchswerkzeuges mit Temperierung und Prägeoptionen definiert, in ein CAD-Modell umgesetzt und per Simulation validiert. Ein ähnliches Vorgehen wird bei der Entwicklung des Aggregateträgers gewählt, der mit umfangreicher Prozessmesstechnik ausgestattet wird. Es folgen prozesstechnische Untersuchungen am Versuchswerkzeug, Aggregateträger und Präzisionsteil sowie die Verifizierung der Simulationsergebnisse.
Das Projekt "Teilvorhaben: Werkzeugentwicklung für Demonstrator Präzisionsteil" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Oechsler AG durchgeführt. Ziel des Verbundprojektes ist die Bereitstellung einer Wissensbasis zur breiten Anwendung von Duroplastwerkstoffen als Alternative zu thermoplastischen und metallischen Werkstoffen für Struktur- und Präzisionsbauteile. Ein wesentliches Ziel des Teilprojektes wird die Ableitung von Konstruktionsrichtlinien für die Erstellung von Spritzgießwerkzeugen sein, die auf die Verarbeitung von applikationsangepassten duroplastischen Formmassen ausgelegt sind. Des Weiteren wird im Rahmen der Verarbeitungsversuche am Demonstrator Präzisionsteil wertvolle Erfahrungen zur Ermittlung einer robusten Prozessführung gesammelt werden, so dass Störung durch Materialchargenschwankungen oder Störeinflüsse durch die Spritzgießmaschine keinen signifikanten Einfluss auf die Bauteileigenschaften und Qualitätskriterien haben. Im Rahmen des von Oechsler bearbeiteten Teilvorhabens wird der Fokus auf der Werkzeugentwicklung des Versuchswerkzeugs und des Präzisionsbauteils sowie dem Arbeitspunkt 4 mit den prozesstechnischen Untersuchungen zur Herstellung des Demonstrators Präzisionsteil liegen. Auch bei den restlichen Arbeitspunkten wird Oechsler mitwirken, jedoch keine federführende Rolle übernehmen. Das Teilprojekt wird daher mit den Arbeiten am Präzisionsbauteil wesentlichen Input zu den Punkten Bauteil-(AP2) und Werkzeugauslegung (AP3), Verarbeitung (AP4) und Qualitätssicherung (AP5) geben.
Das Projekt "Senkung des Primärenergiebedarfs von Spritzgießmaschinen durch vernetzte und effiziente Wärme- und Kälteversorgung; Entwicklung einer intelligenten Steuerung für ein energieeffizientes Wärme- Kälteverbundsystem" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Limon GmbH durchgeführt.
Das Projekt "Energiedienstleistung zur Steigerung der Energieeffizienz von Spritzgießmaschinen im Kunststoffbereich" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Wien, Institut für Konstruktionswissenschaften und Technische Logistik (E307) durchgeführt.
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