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Projekt
Erarbeitung von Korrelationen zwischen Prozessfunktionen, Granulatstruktur und Produkteigenschaften -Einfluss von Sprueh- und Prozessparametern auf Struktur und mechanische Eigenschaften keramischer Granulate (SprayGran III)
Antragsteller
Dr. Manfred Fries
Fachliche Zuordnung
Mechanische Verfahrenstechnik
Förderung
Förderung von 2009 bis 2015
Projektkennung
Deutsche Forschungsgemeinschaft (DFG) - Projektnummer 121056710
Durch Spruehtrocknung hergestellte Granulate auf der Basis keramischer, metallischer oder Hartmetallpulver müssen definierte und auf die nachfolgenden Verarbeitungsschritte optimal zugeschnittene Eigenschaften aufweisen. Dies gilt besonders für die mechanischen Eigenschaften der Granulate, welche die Eigenschaften der über Pressverfahren hergestellten Hochleistungsbauteile und deren Zuverlaessigkeit entscheidend beeinflussen. Neben dem Einfluss der komplexen Ausgangssuspensionen auf die resultierenden Granulatstrukturen und damit auf die mechanischen Einzelgranalieneigenschaften ist die Beeinflussung dieser Eigenschaften auch über die Zerstaeubungs- und Trocknungsparameter bei der Spruehtrocknung moeglich. Im zweiten Projektabschnitt des SPP wurden grundlegende Korrelationen zwischen den entscheidenden Formulierungsparametern und den Suspensionseigenschaften sowie Strukturparametern und den mechanischen Eigenschaften der Spruehgranulate erarbeitet. Die bisherigen Ergebnisse haben gezeigt, dass die Additivart und damit die Eigenschaften des Additivsystems einen entscheidenden Einfluss auf die Strukturauspraegung und die mechanischen Granulateigenschaften besitzen. Die Strukturauspraegung wird überwiegend vom Migrations- und Trocknungsverhalten zugesetzter Additive beeinflusst. Für die Analyse und Beschreibung dieses Einflusses ist die Bewertung der Additivverteilung im Granulat eine wesentliche Voraussetzung. Die Weiterentwicklung der Methoden zur Visualisierung und Quantifizierung der Organikverteilung im Granulat bildet deshalb einen wichtigen Arbeitsschwerpunkt. Einen weiteren Arbeitsschwerpunkt bilden Untersuchungen zur Abhaengigkeit der Granulatstruktur von den Sprueh- und Trocknungsbedingungen. Diese Untersuchungen sollen aufbauend auf die bisherigen experimentellen Arbeiten in realen Spruehtrocknungsversuchen sowie ergaenzend dazu durch Trocknungsversuche am Einzeltropfen erfolgen. Darüber hinaus sind prozessbegleitende sowie ortsaufgelöste inline-Messungen der Tropfengroessenverteilungen im Spruehtrockner geplant, um das Schrumpfungs- und Trocknungsverhalten der Suspensionstropfen in Abhaengigkeit von den vorgenommenen Parametervariationen zu analysieren. In einer abschließenden integrierten Bewertung und Wichtung aller bisher ermittelten Effekte von Formulierung, Suspensionseigenschaften und Prozessparametern auf die strukturellen und mechanischen Granulateigenschaften sollen ein detailliertes Prozessverstaendnis für das Produktdesign und eine belastbare Datenbasis für die Modellierung der Strukturauspraegung von Granulaten durch die betreffenden Teilprojekte im SPP erarbeitet werden.
DFG-Verfahren
Schwerpunktprogramme
