Eignung von Spänen als Halbzeuge für einen Mikro-Vollvorwärtsfliesspressprozess (PDF)

Bachelorarbeit aus dem Jahr 2015 im Fachbereich Ingenieurwissenschaften - Maschinenbau, Note: 2,0, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Sprache: Deutsch, Abstract: In unserer heutigen Gesellschaft ist Recycling ein gängiges Modell, um Rohstoffe aus unbrauchbaren Gegenständen oder Abfällen wieder nutzbar zu machen und zum einen Kosten zu reduzieren und zum anderen nachhaltig mit den vorhandenen Rohstoffen umzugehen. Aus diesem Denken haben sich bereits ganze Industriezweige herausgebildet, welche beispielsweise die in Deutschland eingeführten Einwegflaschen aufbereiten und das entstehende Granulat wieder in Flaschen umformen oder gar andere Güter, wie zum Beispiel Kleidung, daraus produzieren.

Metallspäne, welche in grossen Mengen bei Fräs- und Drehprozessen anfallen, werden wieder versucht, in den Rohstoffkreislauf zurückzuführen. Dies geschieht aktuell meist durch Einschmelzen und einer anschliessenden Weiterverarbeitung zu Halbzeugen. Da jedoch Metall eine deutlich höhere Schmelztemperatur besitzt als beispielsweise die angesprochenen Thermoplasten, geschieht dieser Prozess unter einem sehr hohen Energieverbrauch. Somit stellt sich die Frage, wie sich dieser Recyclingschritt umweltfreundlicher gestalten lässt.

Im Rahmen dieser Arbeit wird diese Problemstellung aufgegriffen und versucht, einen möglichen Lösungsansatz zu bieten. Hierfür werden exemplarisch Späne aus Aluminium und Kupfer hergestellt, welches beide gängige Materialien in Zerspannungsprozessen sind und somit auch in der Industrie in grossen Mengen anfallen. Die Idee dahinter ist, dass die anfallenden Späne nicht mehr kostenintensiv aufgeschmolzen werden müssen, sondern direkt umgeformt und weiterverarbeitet werden. Dabei stellen verschiedene Spanneigenschaften, wie die Härteverteilung, das restliche Umformpotential oder die Form, die grössten Herausforderungen dar. So gibt es beispielsweise keine standardisierte Form-Charakterisierung für die Späne und die spätere Umformung.

Die Arbeit legt also die Grundlage für eine direkte Umformung der durch Zerspannungsprozess anfallenden Späne und bietet somit eine Basis für ein breites Anwendungsfeld und hervorragende Möglichkeiten, um Kosten sparend Halbzeuge für die Fertigung von Mikrobauteilen durch Umformung zu bekommen.