Das Projekt "Teilvorhaben 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Fritz Winter Eisengießerei GmbH & Co. KG durchgeführt. In dem thematisch aufeinander aufbauenden Verbundvorhaben 'Innovatives Verfahren zur hochwertigen Verwertung von Magnesiumspänen' besteht das Ziel dieses Teilprojektes in der Überprüfung der gewonnenen Magnesiumgranalien bzw. Magnesiumlegierungen für den Einsatz in der Gießereiindustrie. Des Weiteren werden im Zusammenhang mit der Schnittstellenoptimierung der Verwertungsroute Legierungsmetall zusammen mit dem Projektpartner SKW und dem Unterauftragnehmer SIMET zur Thematik des Kugelgraphits im Gusseisen Gießversuche durchgeführt, einschließlich der begleitenden Qualitätssicherung. Ausgehend von der Reaktionskinetik der Roheisenentschwefelung in der Gießereiindustrie werden mit den durch die neue Verfahrenstechnik hergestellten Sekundärmagnesiumprodukten industrielle Versuche gefahren, um die Einsatzmöglichkeit als Roheisenentschwefelungsmittel zu überprüfen bzw. nachzuweisen.
Das Projekt "Teilvorhaben 7" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Walter Hundhausen GmbH durchgeführt. Werkstoffe aus Gusseisen mit Kugel- und Vermikulargraphit erlauben Leichtbau durch eine Gestaltung nach integralen Konstruktionsprinzipien. Im Projekt wird eine Erweiterung der Möglichkeiten des Leichtbaus sowie eine Minimierung der Aufwendungen im Gießprozess (Ressourcen, Energie und Kosten) durch gezielte Einstellung der lokal am Bauteil vorhandenen Produktqualität (Beanspruchbarkeit) angestrebt. Ein wesentliches Ziel des Projektes ist dabei die Verbesserung und Integration der Fertigungs- und Funktionssimulationstechniken. Anhand der intensiven Analyse eines Gussteils (Lagerbock) sollen Daten für die im Projekt zu erarbeitende Verbesserung der Fertigungs- und Simulationstechniken erstellt werden. Im Anschluss wird das Bauteil mit den neu entwickelten Techniken optimiert ausgelegt und in der Realität erprobt. Mit den im Projekt entwickelten Werkzeugen und den am realen Bauteil gemachten Erfahrungen können alle folgenden Gussteile gewichtsoptimiert konstruiert werden. Die Bauteileigenschaften lassen sich bei allen Folgegussteilen schon vor der Produktion bestimmen und genau auf den Anwendungsfall einstellen.
Das Projekt "Teilvorhaben 3" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Germanischer Lloyd Oil and Gas GmbH durchgeführt. Werkstoffe aus Gusseisen mit Kugel- und Vermikulargraphit erlauben Leichtbau durch eine Gestaltung nach integralen Konstruktionsprinzipien. Im Projekt wird eine Erweiterung der Möglichkeiten des Leichtbaus sowie eine Minimierung der Aufwendungen im Giessprozess (Ressourcen, Energie und Kosten) durch gezielte Einstellung der lokal am Bauteil vorhandenen Produktqualität (Beanspruchbarkeit) angestrebt. Ein wesentliches Ziel des Projekts ist dabei die Verbesserung und Integration der Fertigungs- und Funktionssimulationstechniken. Das Projekt soll es ermöglichen, die lokalen Festigkeitseigenschaften der Gusskomponenten vorherzusagen. Diese Informationen sollen dann in die Betriebsfestigkeitsberechnung einfließen, um eine bessere Ausnutzung der Gusskomponenten (GJS) für Windenergieanlagen zu ermöglichen. Die technisch-wissenschaftlichen Projektergebnisse sollen der Windenergiebranche dienen, die Gusskomponenten sicherer auszulegen. Des Weiteren soll eine Optimierung der Bauteile bei gleicher Sicherheit ermöglicht werden. Hierbei ist die Vermarktung von Produkten und Dienstleistungen entsprechend der im Antrag beschriebenen Anwendungsszenarien geplant.
Das Projekt "Teilvorhaben 2" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von IfG - Institut für Gießereitechnik gGmbH durchgeführt. Komponenten aus GJS und GJV erlauben Leichtbau durch eine Gestaltung nach integralen Konstruktionsprinzipien. Im Projekt wird eine Erweiterung des Leichtbaus sowie eine Minimierung der Aufwendungen im Gießprozeß (Ressourcen, Energie und Kosten) durch gezielte Einstellung der lokal am Bauteil vorhandenen Produktqualität (Beanspruchbarkeit) angestrebt. Ziel ist dabei die Verbesserung und Integration der Fertigungs- und Funktionssimulationstechniken. Das IfG arbeitet an der Realisierung verschiedener Gefügezustände mit und stellt Korrelationen zwischen Fertigung und Gefügemerkmalen her. Es erfolgt die Entwicklung von Gefügekenngrößen. Die Arbeitsplanung umfasst folgende Arbeitsschritte: - Mitarbeit bei der Herstellung von Probekörpern und Gussstücken aus GJV und GJS - Ermittlung und Charakterisierung des Gefügeaufbaus in Abhängigkeit von den Fertigungsparametern - Entwicklung von Gefügekenngrößen zur Bewertung der Graphitausbildung in GJV - Bruchflächenanalysen Die Ergebnisse stellen die Grundlage für die Entwicklung der Simulationswerkzeuge dar.
Das Projekt "Teilvorhaben 8" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von AUDI AG durchgeführt. Werkstoffe aus Gusseisen mit Kugel- und Vermikulargraphit erlauben Leichtbau durch eine Gestaltung nach integralen Konstruktionsprinzipien. Im Projekt wird eine Erweiterung der Möglichkeiten des Leichtbaus sowie eine Minimierung der Aufwendungen im Giessprozess (Ressourcen, Energie, Kosten) durch gezielte Einstellung der lokal am Bauteil vorhandenen Produktqualität (Beanspruchbarkeit) angestrebt. Ein wesentliches Ziel des Projekts ist dabei die Verbesserung und Integration der Fertigungs- und Funktionstechniken. Das aus der Giesssimulation abgeleitete Materialmodell muss in eine Betriebsfestigkeitsberechnung integriert und mit Versuchsergebnissen abgeglichen werden. Audi wird die erforderlichen Bauteilversuche durchführen und diese mit einer Betriebsfestigkeitsberechnungen (mit herkömmlichen und neuem Materialmodell) begleiten. Ziel für den Endanwender ist es, die Betriebsfestigkeitsvorhersagen mit einem genaueren Materialmodell zu optimieren. Dabei soll vor allem das Design des Bauteils (Gewichts- und Verbrauchsreduzierung) verbessert sowie die Zahl der Entwicklungsstufen innerhalb der Bauteilentwicklung (insbesondere Hardware/Versuch) reduziert werden.
Das Projekt "Teilvorhaben 6" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Eisenwerk Brühl durchgeführt. Werkstoffe aus Gusseisen mit Kugel- und Vermikulargraphit erlauben Leichtbau durch eine Gestaltung nach integralen Konstruktionsprinzipien. Im Projekt wird eine Erweiterung der Möglichkeiten des Leichtbaus sowie eine Minimierung der Aufwendungen im Gießprozess (Ressourcen, Energie und Kosten) durch gezielte Einstellung der lokal am Bauteil vorhandenen Produktqualität (Beanspruchbarkeit) angestrebt. Ein wesentliches Ziel des Projekts ist dabei die Verbesserung und Integration der Fertigungs- und Funktionssimulationstechniken. Der Lösungsansatz des Projektes sieht vor, die aus der Gießprozesssimulation gelieferten Gefügeinformationen in Materialkennwerte zu übersetzen und diese für die Betriebsfestigkeitsberechnung nutzbar zu machen. Hierzu ist im Projekt die Entwicklung eines Modells zur Vorhersage der Qualität der Sphäroliten (Formfaktor) für GJV geplant. Die technisch-wissenschaftlichen Projektergebnisse werden nach Abschluss des Projektes dazu beitragen, die Entwicklung und die praxisorientierte Umsetzung zukünftiger, auf die Bauteilbelastung optimierter 'Leichtbau' Motorenprojekte mit Gusseisenwerkstoffen wirksam zu unterstützen.
Das Projekt "Teilvorhaben 4" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von MAGMA Gießereitechnologie Gesellschaft für Gießerei-, Simulations- und Regeltechnik mbH durchgeführt. Werkstoffe aus Gusseisen mit Kugel- und Vermikulargraphit erlauben Leichtbau durch eine Gestaltung nach integralen Konstruktionsprinzipien. Im Projekt wird eine Erweiterung der Möglichkeiten des Leichtbaus sowie eine Minimierung der Aufwendungen im Gießprozess (Ressourcen, Energie und Kosten) durch gezielte Einstellung der lokal am Bauteil vorhandenen Produktqualität (Beanspruchbarkeit) angestrebt. Ein wesentliches Ziel des Projekts ist dabei die Verbesserung und Integration der Fertigungs- und Funktionssimulationstechniken. Der Lösungsansatz des Projektes sieht vor, die aus der Gießprozesssimulation gelieferten Gefügeinformationen in Materialkennwerte zu übersetzen und diese für die Betriebsfestigkeitsberechnung nutzbar zu machen. Hierzu ist im Projekt die Entwicklung eines Modells zur Vorhersage der Qualität der Sphäroliten (Formfaktor) für GJV geplant. Die technisch-wissenschaftlichen Projektergebnisse werden nach Abschluss des Projektes in Form von Softwareprodukten und damit verbundenen Dienstleistungen verwertet. Hierbei ist die Vermarktung von Produkten und Dienstleistungen entsprechend der im Antrag beschriebenen Anwendungsszenarien geplant.
Das Projekt "Entwicklung einer warmfesten GJS-Gusseisenlegierung zur Herstellung dickwandiger Gussstücke für höchste Anwendungstemperaturen größer gleich 500 Grad Celsius" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Friedrich Wilhelms-Hütte Eisenguß GmbH durchgeführt. Ziel des Verbundvorhabens ist ein Entwicklungsschritt von 50-100 Grad Celsius für warmfeste Gusseisenwerkstoffe mit Kugelgraphit (Sphäroguss, GJS) zur direkten Anwendung in der SIEMENS Gasturbine mit verbesserten Werkstoffeigenschaften zur Herstellung dickwandiger Gussstücke im Anwendungstemperaturbereich bis über 500 Grad Celsius. 1) Bewertung der metallurgischen Grundlagen; 2) Erarbeitung einer Strategie zur Legierungsdefinition unter Berücksichtigung kombinatorischer Methoden und die Erstellung eines Anforderungsprofils; 3) Herstellung von Laborschmelzen und Screening-Versuche zur Einordnung der Schmelzen; 4) Herstellung von Gussproben mit bauteilähnlichen Querschnitten; 5) Entwicklung und Herstellung eines einbaufertigen Demonstrationsbauteils; Wirtschaftliche Herstellung zahlreicher großvolumiger Gussstücke - Unmittelbare Verwendung und Erprobung eines Demonstrationsbauteils in der Gasturbine - Direkte und kurzfristige Anwendung in Wärmekraftanlagen - Erkenntnistransfer für thermisch hochbelastete Bauteile der Antriebstechnik. Der im Rahmen des Projekts zu entwickelnde Verdichterleitschaufelträger soll in einer Siemens Gasturbine eingebaut werden.
Das Projekt "Entwicklung einer warmfesten GJS-Gusseisenlegierung zur Herstellung dickwandiger Gussstücke für höchste Anwendungstemperaturen größer gleich 500 Grad Celsius" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Siemens AG durchgeführt. Ziel des Verbundvorhabens ist ein Entwicklungsschritt von 50-100 Grad Celsius für warmfeste Gusseisenwerkstoffe mit Kugelgraphit (Sphäroguss, GJS) zur direkten Anwendung in der SIEMENS Gasturbine mit verbesserten Werkstoffeigenschaften zur Herstellung dickwandiger Gussstücke im Anwendungstemperaturbereich bis über 500 Grad Celsius. 1) Bewertung der metallurgischen Grundlagen; 2) Erarbeitung einer Strategie zur Leistungsdefinition unter Berücksichtigung kombinatorischer Methoden und die Erstellung eines Anforderungsprofils; 3) Herstellung von Laborschmelzen und Screening-Versuche zur Einordnung der Schmelzen; 4) Herstellung von Gussproben mit bauteilähnlichen Querschnitten; 5) Entwicklung und Herstellung eines einbaufertigen Demonstrationsbauteils - Wirtschaftliche Herstellung zahlreicher großvolumiger Gussstücke - Unmittelbare Verwendung und Erprobung eines Demonstrationsbauteils in der Gasturbine - Direkte und kurzfristige Anwendung in Wärmekraftanlagen - Erkenntnistransfer für thermisch hoch belastete Bauteile der Antriebstechnik. Der im Rahmen des Projekts zu entwickelnde Verdichterleitschaufelträger soll in einer Siemens Gasturbine eingebaut werden.
Das Projekt "Entwicklung einer warmfesten GJS-Gusseisenlegierung zur Herstellung dickwandiger Gussstücke für höchste Anwendungstemperaturen größer gleich 500 Grad Celsius" wird vom Umweltbundesamt gefördert und von Technische Universität Darmstadt, Staatliche Materialprüfungsanstalt Darmstadt, Zentrum für Konstruktionswerkstoffe, Fachgebiet und Institut für Werkstoffkunde durchgeführt. Ziel ist die Entwicklung eines warmfesten GJS-Gusseisenwerkstoffes mit Kugelgraphit mit verbesserten Werkstoffeigenschaften zur Herstellung dickwandiger großvolumiger Gussstücke im Anwendungstemperaturbereich bis über 500 Grad Celsius mit dem Schwerpunkt auf Anwendungen im Gas- und Dampfturbinenbau. Der Arbeitsplan sieht die Untersuchung der zeit- und temperaturabhängigen Eigenschaften und Bewertung mit Gefügestruktur, Prozess- und Wärmebehandlungsparametern vor. Die Proben für diese Untersuchungen stammen aus Modellierungen im Rahmen der Legierungsentwicklung sowie um Kandidatlegierungen im Rahmen der Legierungs- und Prozessoptimierung. Streubandanalysen sollen eine vergleichbare Bewertung der statischen und zyklischen Hochtemperatureigenschaften und damit die Auswahl einer geeigneten Legierung begleitend von Gefügeanalysen maßgeblich unterstützen. Die Ergebnisse fließen direkt in die Auslegung eines Demonstrationsbauteils ein. Somit ist diese innovative Werkstoffentwicklung ein wichtiger Schritt zur Optimierung großvolumiger, thermisch hochbelasteter Gussstücke, mit denen sich Energie- und Rohstoffbedarf reduzieren lassen.
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