Das Projekt "Hybrid-Fertigung von metallokeramischen Funktionsbauteilen für verschiedene Industriebereiche" wird/wurde ausgeführt durch: ZPF GmbH.Ziel des Vorhabens ist die Erforschung grobkörniger Verbundwerkstoffe auf der Basis von Stahl und Keramik für verschiedene Anwendungen bei Temperaturen bis 1100 Grad Celsius. Die werkstofftechnische Innovation beruht auf der Übertragung bekannter Mechanismen grobkörniger Feuerfestkeramiken auf Composite aus einer Stahlmatrix mit keramischen Partikelzusätzen. Hierzu werden die mechanischen Eigenschaften und die Bearbeitbarkeit von Stahl mit der Korrosionsbeständigkeit gegenüber Metallschmelzen der verwendeten Keramiken kombiniert. Die neuartige Werkstofffamilie ist für die vielfältige Anwendungen im Bereich der Erzeugung, Aufbereitung und Verarbeitung von Metallschmelzen wie z.B. Aluminium, Kupfer, Zink und weiteren Leichtbaulegierungen von Interesse. Gegenüber den bisher eingesetzten Werkstoffen zeichnen sich die grobkörnigen Composite durch ihre Korrosionsbeständigkeit, Verarbeitbarkeit und Schadenstoleranz aus. Durch Anwendung additiver Formgebungsverfahren wird die Erzeugung verschiedenster Geometrien, Strukturen und Werkstoffkombinationen material- und energieeffizient möglich. Ergänzend dienen keramische Technologien (u.a. bildsame Formgebung, Pressen) der Erweiterung des Anwendungspotentials. Die Verfahren werden insbesondere hinsichtlich der Erzeugung von komplex geformten Schlüsselbauteilen (z. B. Pumpen, Rinnen, Rührer) erarbeitet. Ein wesentlicher Prozessschritt ist die Erzeugung von Grobkorn bis 6 mm aus den feinkörnigen Rohstoffen. Für die anschließende Formgebung kann dadurch die verfahrensbedingte Schwindung minimiert und möglich Probengrößen maximiert werden. Die verfahrenstechnische Innovation beruht auf der Anwendung von 3D-Druck und Flammspritzen zur additiven Erzeugung der Verbundwerkstoffe, mit der Möglichkeit zur zusätzlichen Funktionalisierung der Komponenten durch lokale Strukturierung hinsichtlich Gefüge (porös/dicht) und Werkstoffzusammensetzung (Integration elektrischer Heizer oder Sensoren).
Das Projekt "Hybrid-Fertigung von metallokeramischen Funktionsbauteilen für verschiedene Industriebereiche, Hybrid-Fertigung von metallokeramischen Funktionsbauteilen für verschiedene Industriebereiche" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Frech ZPF GmbH.Ziel des Vorhabens ist die Erforschung grobkörniger Verbundwerkstoffe auf der Basis von Stahl und Keramik für verschiedene Anwendungen bei Temperaturen bis 1100 Grad C. Die werkstofftechnische Innovation beruht auf der Übertragung bekannter Mechanismen grobkörniger Feuerfestkeramiken auf Composite aus einer Stahlmatrix mit keramischen Partikelzusätzen. Hierzu werden die mechanischen Eigenschaften und die Bearbeitbarkeit von Stahl mit der Korrosionsbeständigkeit gegenüber Metallschmelzen der verwendeten Keramiken kombiniert. Die neuartige Werkstofffamilie ist für die vielfältige Anwendungen im Bereich der Erzeugung, Aufbereitung und Verarbeitung von Metallschmelzen wie z.B. Aluminium, Kupfer, Zink und weiteren Leichtbaulegierungen von Interesse. Gegenüber den bisher eingesetzten Werkstoffen zeichnen sich die grobkörnigen Composite durch ihre Korrosionsbeständigkeit, Verarbeitbarkeit und Schadenstoleranz aus. Durch Anwendung additiver Formgebungsverfahren wird die Erzeugung verschiedenster Geometrien, Strukturen und Werkstoffkombinationen material- und energieeffizient möglich. Ergänzend dienen keramische Technologien (u.a. bildsame Formgebung, Pressen) der Erweiterung des Anwendungspotentials. Die Verfahren werden insbesondere hinsichtlich der Erzeugung von komplex geformten Schlüsselbauteilen (z.B.Pumpen, Rinnen, Rührer) erarbeitet. Ein wesentlicher Prozessschritt ist die Erzeugung von Grobkorn bis 6 mm aus den feinkörnigen Rohstoffen. Für die anschließende Formgebung kann dadurch die verfahrensbedingte Schwindung minimiert und möglich Probengrößen maximiert werden. Die verfahrenstechnische Innovation beruht auf der Anwendung von 3D-Druck und Flammspritzen zur additiven Erzeugung der Verbundwerkstoffe, mit der Möglichkeit zur zusätzlichen Funktionalisierung der Komponenten durch lokale Strukturierung hinsichtlich Gefüge (porös/dicht) und Werkstoffzusammensetzung (Integration elektrischer Heizer oder Sensoren). Der Antragsteller übernimmt den Part eines Insolvenzbedin. (Text gekürzt)
Das Projekt "Hybrid-Fertigung von metallokeramischen Funktionsbauteilen für verschiedene Industriebereiche, Teilvorhaben: industrielle Umsetzung." wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: ZPF GmbH.
Das Projekt "Hybrid-Fertigung von metallokeramischen Funktionsbauteilen für verschiedene Industriebereiche, Teilvorhaben Werkstoff- und Technologieentwicklung" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Bergakademie Freiberg, Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik, Professur für Keramik.
Das Projekt "Entwicklung eines stabilen Prozesses auf Basis der Prozessketten Pyrometallurgie-Schlackenaufbereitung-Hydrometallurgie zur Rückgewinnung von Li aus Mn-haltigen Schlacken, PyroLith - Entwicklung eines stabilen Prozesses auf Basis der Prozessketten Pyrometallurgie-Schlackenaufbereitung-Hydrometallurgie zur Rückgewinnung von Li aus Mn-haltigen Schlacken" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: RWTH Aachen University, Institut und Lehrstuhl für metallurgische Prozesstechnik und Metallrecycling.
Das Projekt "Entwicklung eines stabilen Prozesses auf Basis der Prozessketten Pyrometallurgie-Schlackenaufbereitung-Hydrometallurgie zur Rückgewinnung von Li aus Mn-haltigen Schlacken" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Clausthal, Institut für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik, Lehrstuhl für Rohstoffaufbereitung und Recycling.
Das Projekt "Entwicklung eines stabilen Prozesses auf Basis der Prozessketten Pyrometallurgie-Schlackenaufbereitung-Hydrometallurgie zur Rückgewinnung von Li aus Mn-haltigen Schlacken, PyroLith - Entwicklung eines stabilen Prozesses auf Basis der Prozessketten Pyrometallurgie-Schlackenaufbereitung-Hydrometallurgie zur Rückgewinnung von Li aus Mn-haltigen Schlacken" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Clausthal, Institut für Aufbereitung, Deponietechnik und Geomechanik, Lehrstuhl für Rohstoffaufbereitung und Recycling.
Das Projekt "Entwicklung eines stabilen Prozesses auf Basis der Prozessketten Pyrometallurgie-Schlackenaufbereitung-Hydrometallurgie zur Rückgewinnung von Li aus Mn-haltigen Schlacken, PyroLith - Entwicklung eines stabilen Prozesses auf Basis der Prozessketten Pyrometallurgie-Schlackenaufbereitung-Hydrometallurgie zur Rückgewinnung von Li aus Mn-haltigen Schlacken" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: Technische Universität Carolo-Wilhelmina zu Braunschweig, Institut für Partikeltechnik.
Das Projekt "KORONA - Kristallisationstechnologien für O-reduzierte, leistungsoptimierte sowie niederohmige Silizium-Materialien für die PERC-Anwendung, Teilvorhaben: Modellexperimente zur Strömung im Tiegel des Cz-Prozesses" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Wirtschaft und Klimaschutz. Es wird/wurde ausgeführt durch: HZDR Innovation GmbH.Das Fernziel besteht darin, die Strömung im Tiegel bei der Czochralski (Cz)-Kristallzüchtung unter den Parametern des realen Industrieprozesses zu verstehen und numerisch simulieren zu können. Da eine direkte Messung der Strömungsgeschwindigkeiten in der Si-Schmelze nicht verfügbar ist und bestenfalls mit der kontaktlosen Strömungstomographie in einigen Jahren zur Verfügung steht, sind Modellexperimente wesentlich zur Validierung numerischer Simulationen. Diese Modellexperimente sollen möglichst im Bereich der realen Prozessparameter stattfinden und eine umfassende Ausmessung der Strömung erlauben, womit für die Modellschmelze nur Metallschmelzen mit relativ niedriger Schmelztemperatur in Frage kommen. Mit den Arbeiten im Vorhaben sollen systematisch lokale Strömungsgeschwindigkeiten und lokale Temperaturen in Modellexperimenten durchgeführt werden. Die Daten sollen zur Validierung der numerischen Simulationen von Projektpartnern dienen.
Das Projekt "FinAlGuss: Innovative Beiträge zur Korrosionsbeständigkeit von kohlenstoffhaltigen Calciumsilicat-Funktionswerkstoffen beim Guss von Aluminiumlegierungen, FinAlGuss: Innovative Beiträge zur Korrosionsbeständigkeit von kohlenstoffhaltigen Calciumsilicat-Funktionswerkstoffen beim Guss von Aluminiumlegierungen" wird/wurde gefördert durch: Bundesministerium für Bildung und Forschung. Es wird/wurde ausgeführt durch: CALSITHERM Verwaltungs GmbH.Calciumsilicate werden seit fast einem Jahrhundert in Gießprozessen von flüssigen Aluminium-Legierungen zur Fließkontrolle und Verteilung eingesetzt. Aus dem korrosiven Verhalten des Calciumsilicat-Werkstoffs, dem Ausbrennen zugegebener Kohlenstoffkomponenten, der Vielfallt der Al-Legierungen sowie den verschiedenen Gießverfahren und Gießtechniken ergibt sich eine sehr komplexe Korrosionsproblematik. Calciumsilicat-Graphit-Werkstoffe zeigen in bestimmten Anwendungen eine deutlich erhöhte Lebensdauer und vermindern Anhaftungen von Metallschlacke, bei aggressiven Legierungen reduziert sich allerdings die Lebensdauer auf inakzeptabel wenige Gießzyklen. Das Werkstoffsystem hat somit eine limitierte Ressourceneffizienz hinsichtlich Produktivität, Qualität und Nachhaltigkeit der Eigenschaften des Endproduktes. Das Hauptziel des Forschungsprojektes ist die Erforschung der Wechselwirkung der Calciumsilicat-Funktionswerkstoffe in Kontakt mit NE-Metallschmelzen zur Einschränkung bzw. Verhinderung der Korrosion und damit die Lebensdauerverlängerung der Anlagen und Erhöhung der Gesamtproduktivität. Dabei sollen die bestehenden kohlenstoffhaltigen Calciumsilicat-Werkstoffe hinsichtlich ihrer Oxidationsbeständigkeit funktionalisiert und deren chemische Wechselwirkung mit dem flüssigen Metall gesenkt werden, was zu völlig neuen Produktansätzen führen soll. Abb. 1 zeigt beispielhaft korrodierte Bauteile aus Calciumsilicat-Werkstoffen. Für die Zielerreichung hat sich ein Forschungsverbund organisiert, der die gesamte Wertschöpfungskette abdeckt. Die Forschungseinrichtung TU Bergakademie Freiberg, Institut für Keramik, Glas- und Baustofftechnik - Professur für Keramik in Freiberg wird gemeinsam mit dem Hersteller der Calciumsilicat-Werkstoffe und Calciumsilicat-Funktionsbauteile CALSITHERM Verwaltungs GmbH in Bad Lippspringe die bisher unbekannten Korrosionsmechanismen systematisch aufklären, daraus neue Werkstoffkonzepte vorschlagen, die bei CALSITHERM hergestellt und bei den Endanwendern Aluminium-Werke AG & Co.KG in Wutöschingen (AWW) und bei Trimet Aluminium SE (TRIMET) in Essen erprobt werden. Labor- sowie Post-mortem - Untersuchungen werden die Werkstoffentwicklung weiter optimieren. Koordinator des Verbundes ist die CALSITHERM Verwaltungs GmbH. Insgesamt ist die Beherrschung von Korrosionsproblemen Voraussetzung für effiziente ressourcenschonende Hochtemperaturprozesse. Damit hat das Forschungsprojekt neben seinem ökonomischen Effekt geringerer Energie- und Materialkosten auch das ökologische Ziel der Lebensdauer- und Effizienzsteigerung von Gießanlagen, der Einsparung von Materialien, der Schonung von Ressourcen und der Umwelt durch Verminderung von CO2-Emissionen.
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