Untersuchung zur Verwendung der Rapid Prototyping-Technologie für Kleinserien im Explosionsschutz
Zusammenfassung der Projektergebnisse
Generative Fertigungsverfahren, speziell das untersuchte indirekte Verfahren des Vakuumgießens, sind prinzipiell für die Herstellung druckfest gekapselter Gehäuse aus Polymerwerkstoffen geeignet. Für Angüsse und eingegossene Teile ist zu beachten, dass sie nicht im Bereich von Spaltflächen liegen und zudem keine Schwächung der Gehäusestabilität von ihnen ausgeht. Insbesondere sollte bei der Konstruktion darauf geachtet werden, dass diese Stellen im Rahmen der Schlagprüfung nicht getroffen werden können. Im Hinblick auf die festgestellten Fertigungsungenauigkeiten, speziell für die Maß-Abhängigkeit von der Ausrichtung Im Objet-Bauraum, sind in der Konstruktion entsprechende Aufmaße zu berücksichtigen. Die betrachteten Gehäusekonstruktionen erfüllen die Anforderungen der DIN EN 60079-1 für einen Einsatz in der Explosionsgruppe MC. Die Versuchsreihen haben jedoch gezeigt, dass nicht alle für die Gehäuse verwendeten Werkstoffe auch für diese Gruppe geeignet sind. Der Werkstoff Stobicast M598.86, der im elektrischen Explosionsschutz als Vergussmasse eingesetzt wird, hat seine Eignung auch als Werkstoff für komplette Gehäuse bis Explosionsgruppe IIC bewiesen. Als weiteres bereits industriell eingesetztes Material ist RAKU-PUR 21-2205 in Bezug auf die Zünddurchschlagsicherheit geeignet, sofern die notwendige Schlagfestigkeit erreicht werden kann. Ähnliches gilt für das RP-Material PU7210FL in Bezug auf die Stabilität, hinsichtlich der Explosionsgruppe ist jedoch nur ein Einsatz bis Explosionsgruppe IIB möglich. Eine Erweiterung des Einsatzbereiches dieses Materials auf die Explosionsgruppe HC wäre durch eine spaltfreie Konstruktion des Gehäuses möglich, was durch Verkleben oder Verschweißen der Spalte erreicht werden kann. Da sich heraus stellt, dass nicht klimagelagerte Gehäuse zünddurchschlagskritischer sind, wird für zukünftige Bauartprüfungen bei Gehäusen aus diesen Werkstoffen empfohlen, die Prüfung auf Zünddurchschlagsicherheit an nicht klimagelagerten Gehäusen durchzuführen. Diese Prüfung sollte an bis dato ungeprüften Gehäusen vorgenommen werden, da jeder Explosionsversuch bei den hier betrachteten Werkstoff/Spalt-Kombinationen den Spalt verengt kann und diese somit sicherer macht.
Projektbezogene Publikationen (Auswahl)
- Anwendung der Rapid- Prototyping-Technologie für Kleinserien im Explosionsschutz. In: Brökel, Klaus (Hrsg.); Feldhusen, Jörg (Hrsg.); Grote, Karl-H. (Hrsg.); Rieg, Frank (Hrsg.); Stelzer, Ralph (Hrsg.): Vernetzte Produktentwicklung: Methoden und Werkzeugkopplung. KT2009. 7. Gemeinsames Kolloquium Konstruktionstechnik. Bayreuth: Universität, 2009, S.32-39. - ISBN 978-3-00- 028222-5
Träger, Ramona; Grote, Karl-H.; Klausmeyer, Uwe; Engelmann, Frank
- Untersuchungen an vakuumgegossenen Kunststoff-Prüfkörpern unter Berücksichtigung der Anforderungen des Explosionsschutzes. In: Brökel, Klaus (Hrsg.); Feldhusen, Jörg (Hrsg.); Grote, Karl-Heinrich (Hrsg.); Rieg, Frank (Hrsg.); Stelzer, Ralph (Hrsg.): 8. Gemeinsames Kolloquium Konstruktionstechnik. Barleben: Docupoint Verlag, 2010, S. 255-260. - ISBN 978-3-86912- 040-0
Träger, Ramona; Hornig, Julia; Grote, Karl-H.; Klausmeyer, Uwe
