Stoffstromrückführung

Stoffstromrückführung Trotz der im Projekt SCALE entwickelten effizienten Fertigungsmethoden wird bei der spanenden Bauteilbearbeitung keine vollständige Materialausnutzung erreicht. Besonders bei hochwertigen Werkstoffen wie Titan gelangen die entstehenden Späne bislang nur in ein Downcycling und werden nicht als Rohstoff für neue, qualitativ hochwertige Bauteile genutzt.

Im Forschungsschwerpunkt 03 wird daher eine effiziente und hochwertige Stoffstromrückführung erforscht, um Verluste im energetischen und stofflichen Kreislauf weiter zu verringern. Ausgangspunkt sind die während der Zerspanung entstehenden Späne, deren Wiederverwertbarkeit durch gezielte Analyse und Prozessoptimierung verbessert werden soll.

Im Fokus stehen dabei Fragen, wie sich die stofflichen Eigenschaften verschiedener Werkstoffe durch den Zerspanungsprozess verändern und welche Auswirkungen dies auf ihre Recycelbarkeit hat. Zur ressourceneffizienten Rückführung in den Schmelzprozess werden umformtechnische Verfahren zur Vorkompaktierung des Spanmaterials zu Abschmelzelektroden untersucht. Je nach Spänetyp und Prozessparametern wie Verdichtungsdruck oder Schüttvolumen entstehen Presslinge unterschiedlicher Dichte und Qualität.

Durch das abgestimmte Zusammenspiel von Zerspanung, Umformung und Verdüsung kann anschließend ein qualitativ hochwertiges Pulver für die additive Fertigung gewonnen werden. Zusätzlich wird geprüft, inwieweit eine Auflegierung der Spanpresslinge mit hochreinen Metallpulvern die Pulverqualität weiter verbessern kann.