Der Werkstoff Messing kann vielfältig eingesetzt werden – Beispiele sind Türbeschläge und -griffe, Installationstechnik aus dem Sanitärbereich, Produkte aus dem Elektrobereich sowie Hydraulik- und Pneumatik-Komponenten. Diese Produkte werden jedoch häufig energieintensiv mittels Warmmassivumformung hergestellt und anschließend spanend – also durch Drehen, Bohren, Fräsen oder Schleifen – nachbearbeitet. Zink-Knetlegierungen könnten die handelsüblichen Messingwerkstoffe in der Umformtechnik ersetzen; das branchenübergreifende CO2-Einsparpotenzial wird auf bis zu 40 Prozent geschätzt.
Substitution von Messing durch Zink-Knetlegierungen bringt hohe Energie- und Kostensparmöglichkeiten
Dieses Potenzial möchten die Fachhochschule Südwestfalen, Iserlohn, und der Gesamtverband der Deutschen Buntmetallindustrie e. V., Berlin, praktisch umsetzen. Die Projektbeteiligten untersuchten erstmalig die umformtechnische Verarbeitung einer neuartigen Zink-Knetlegierung, ermittelten und verifizierten dabei wesentliche Prozessgrenzen im industriellen Umfeld. Sie konnten zeigen, dass die Substitution von Messing durch Zink-Knetlegierungen tatsächlich hohe Energie- und Kostensparmöglichkeiten für die verarbeitende Industrie bietet. Mehr noch: Die neue leichte, bleifreie Knetlegierung auf Zinkbasis kann auch Kupferlegierungen beim Walzen, Pressen, Ziehen oder Schmieden ersetzen. Das Projekt wurde dafür mit dem Deutschen Rohstoffeffizienzpreis 2022 ausgezeichnet.
Fokus liegt auf der Verbreitung der Ergebnisse, um die reale Umsetzung voranzutreiben
Die umformtechnischen Grenzen und die Vorgehensweise bei der Umformung von Zink-Knetlegierungen sind in einem Anwendungsleitfaden beschrieben. „Unser Leitfaden zeigt, dass durch die Verarbeitung von Zink-Knetlegierungen anstelle von Kupfer oder Messing in der Kalt- oder Warmmassivumformung eine erhebliche CO2-Einsparung möglich ist. Diese Einsparung entspricht dem Ausstoß einer deutschen Großstadt“, erläutert Prof. Dr.-Ing. Dipl.-Wirt.-Ing. Michael Marré, von der Fachhochschule Südwestfalen. Nun liegt der Fokus auf der Verbreitung der Ergebnisse, um damit die reale Umsetzung in Unternehmen voranzutreiben.
Abschlussbericht zum Projekt: www.dbu.de/OPAC/ab/DBU-Abschlussbericht-AZ-35420_01-Hauptbericht.pdf
Ein Filmbeitrag auf Youtube zum Projekt anlässlich des Deutschen Rohstoffeffizienzpreises findet sich hier:
Weitere Informationen enthält folgende Fachveröffentlichung: Karaman A, Marré M. Forging of Zinc Alloys—A Feasibility Study. Engineering Proceedings. 2022; 26(1):2. https://doi.org/10.3390/engproc2022026002
AZ 35420
Titelbild: Das Projektteam bei der Verleihung des Deutschen Rohstoffeffizienzpreises 2022, Foto: Florian Gaertner/photothek.de