Ziel des Kleinprojekts ist die Herstellung eines Fluor-freien Opalglases für Behälterglas auf Basis von Kalknatronsilikatglas. Der Verzicht auf Fluor würde die Freisetzung von Fluor in die Umwelt reduzieren und das Recycling von Opalglasprodukten erleichtern. Die Opazität soll durch Phasentrennung und Kristallisation des Glases unterhalb des Erweichungspunkts erreicht werden, um eine Verformung der Probe während der Opalisierung zu vermeiden. Die Kristallisation wird durch einen sepraten Wärmebehandlungsschritt nach Erstarren des Glases erreicht.
Fluor-freies Opalglas auf Basis von Kalk-Natron-Silikatglas - OpalFluorFrei
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![Mehrachsige Zugspannungen in einem Kaltmassivumformwerkzeug (Quelle: Martin Killmann, Friedrich-Alexander-Universität Erlangen-Nürnberg, Lehrstuhl für Fertigungstechnologie)](https://www.forschungsstiftung.bayern.de/wp-content/uploads/1483_Bild1.png)
Reduktion lokaler Zugspannungen in Werkzeugen der Kaltmassivumformung – LokSp
Die Anforderungen an technische Bauteile sind hoch: Sie sollen hochbelastbar und möglichst leicht sein, vielfältige Funktionen erfüllen und umweltfreundlich hergestellt werden. Die Kaltmassivumformung ist geeignet, diese Anforderungen in der Produktion zu erfüllen. Durch den Wegfall der Wärmebehandlung werden gute mechanische Bauteileigenschaften erreicht und es werden Energie und CO₂ eingespart. Bei sogenannter „Net-Shape-Fertigung“ wird zudem genau das Material eingesetzt, das für das herzustellende Bauteil benötigt wird. Hierfür müssen komplizierte Geometrien in den verwendeten Werkzeugen abgebildet werden. Durch große Kräfte bei der Umformung entstehen dabei hohe, lokal konzentrierte Zugspannungen. Diese führen zum Ermüdungsversagen der Werkzeuge und mindern so die Wirtschaftlichkeit der Prozesse.
![Laserpulverauftragschweißen mit In-situ-Legierungsbildung zur Fertigung von Bauteilen aus Duplexstählen](https://www.forschungsstiftung.bayern.de/wp-content/uploads/2020-09-header.jpg)
Laserpulverauftragschweißen (LPAS) von Duplexstählen mittels In-situ-Legierungsbildung
Mit dem additiven Fertigungsverfahren des Laserpulverauftragschweißens (LPAS) soll ein wirtschaftlicher und ressourcenschonender Prozess entwickelt werden, um Bauteile aus Duplexstahl fertigen zu können, die mit ihren maßgeschneiderten Eigenschaften die Leistungsfähigkeit konventionell gefertigter Gussbauteile übertreffen.