Zur Übersicht

Vortrag

Trennen hybrider Strukturen zur Wiederverwertung artenreiner Einzelkomponenten

Freitag (07.07.2017)
10:50 - 11:10 Uhr
Bestandteil von:


Wirtschaftlicher und ökologischer Umgang mit den vorhandenen Ressourcen beinhaltet unter anderem Schaffung geschlossener Rohstoffkreisläufe. Für alle Werkstoffe aus dem Automobilbereich sollten deswegen nicht nur die Fertigungsprozesse sondern auch Recyclingrouten entwickelt werden. Dies gilt insbesondere für die neuartigen Werkstoffe und Werkstoffkombinationen.

Im Zuge der Verfolgung von Leichtbaustrategien werden seit einigen Jahren verstärkt Multimaterial- oder Hybrid-Strukturen vor allem in Fahrzeugen eingesetzt (Steigemann). Dabei gewinnen speziell die kohlenstofffaserverstärkten Kunststoffe (CFK) immer mehr an Bedeutung (Jäschke, Dajek). Wiederverwertungsstrategien für hybride Strukturen mit Ausnahme der thermischen Verwertung sind gegenwärtig nicht vorhanden, für CFK sind diese noch ausbaufähig.

In dieser Arbeit werden Verfahren zur Trennung hybrider Strukturen aus Metall und CFK vorgestellt. Durch den gezielten Energieeintrag in hybride Strukturen wurde die Adhäsion zwischen Metall und FVK so stark geschädigt, dass zwei artenreine Einzelstrukturen vorlagen. Dabei wurden die Randbedingungen und die Prozessgrenzen zur Trennung ermittelt. Der Trennvorgang wurde durch das Einbringen thermischer Energie ausgelöst. Bei den Untersuchungen wurde der Art der Wärmeeinbringung besondere Bedeutung zugeschrieben. Neben der konventionellen Ofenerwärmung stand die Erwärmung mittels Induktion, Konduktion und Infrarot im Fokus. Die grundsätzliche Eignung aller genannten Erwärmverfahren zur Trennung hybrider Verbindungen konnte nachgewiesen werden. Die Unterschiede bei den Prozessgrenzen einzelner Verfahren wurden herausgearbeitet.

Zusätzlich zu den Prozessgrenzen wurde anhand Scherzugversuche das Verhalten solcher Klebeverbindungen "bei der" und "nach der" Temperaturbehandlung untersucht. Die Ergebnisse aller genannten Untersuchungen fließen in die Entwicklung eines ganzheitlichen Recyclingprozesses zur Wiederverwertung hybrider Strukturen.

Sprecher/Referent:
Dipl.-Ing. Swetlana Schweizer
Universität Paderborn
Weitere Autoren/Referenten:
  • Anna Becker
    Universität Paderborn
  • Dr. Christian Lauter
  • Prof. Dr. Thomas Tröster
    Universität Paderborn