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Projekt „SAKE“

Hier erforschen wir die Herstellung emissionsarmer Salzkerne - Binderfrei! Der Umwelt zuliebe.

Thema

  • Salz-Kernschießen: Nachhaltige Produktion hochkomplexer Leichtmetallbauteile über binderfreie Gießkerne aus Salz

Hintergrund

Kerne formen die funktionellen Hohlräume in gegossenen Metallbauteilen. 
Sie werden üblicherweiseaus einem Sand-Binder-Gemisch hergestellt.

Ziel des Projektvorhabens SaKe ist die Entwicklung einer neuen Prozesskette im Aluminium-Schwerkraftguss, in der Gießkerne aus einem umweltfreundlichen Salz im Kernschießverfahren hergestellt werden. 
Die Prozesskette sieht vor, feuchtes Salzpulver oder -granulat mittels Druckluft zu fluidisieren und in ein Werkzeug zu schießen. Der Formstoff wird durch Kristallisation zu einem formstabilen und temperaturbeständigen Kern ausgehärtet. 
Die Kristallisation und damit die Verfestigung soll dabei rein über die Feuchtezugabe und Trocknungsbedingungen gezielt eingestellt werden. 

Nach dem Gießen kann der poröse, wasserlösliche Formstoff mechanisch oder über eine teilweise Auflösung aus dem Bauteil entfernt und vollständig zurückgewonnen werden.
 Über das binderfreie Materialsystem treten keine gesundheitsschädlichen Emissionen vor oder während des Gießens auf. Gleichzeitig wird die Deponierung von gesundheits- und umweltgefährdenden, teilweise mit Binder versetzten Sanden vollständig vermieden.

Motivation

  • Reduzierung der CO2-Emissionen
  • Verbesserte Kernoberflächen
  • Vereinfachung des Entkernprozesses

Vorgehensweise

  • Materialcharakterisierung des Kernwerkstoffes für die Simulation und Bestimmung optimaler Prozessbedingungen zur Rekristalisation

  • Entwicklung des Prozessregimes zur Herstellung von Salzkernen mittels Kernschießverfahren

  • Entwicklung der Kernwerkzeuge für die veränderten Anforderungen des Verfahrens

  • Gießversuche

  • Entwicklung des Entkern- und eines möglichen Recyclingprozesses

  • Untersuchungen der Auswirkungen des Formstoff Salz auf den Formstoff Grünsand für die Formherstellung im Sandguss

Ziele

  • Entwicklung eines „Emissionsfreien“ Verfahrens zur Kernherstellung

  • Vermeidung von Deponiekosten und Ressourcenverbrauchs

  • Kostenreduzierung durch hohe Recyclingquote

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