Werkstoffe Acht Neuheiten aus dem Bereich Werkstoffe

Von Juliana Pfeiffer 5 min Lesedauer

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Von einem nachhaltigen Edelstahl, über Product-Carbon-Footprint-Standard für Hartmetall, bis hin zu einem PEEK für einschichtige Magnetdrahtisolierung von E-Motoren – das sind die Neuheiten im Bereich Werkstoffe.

Mit einem bis zu 92 Prozent geringeren CO2-Fußabdruck gegenüber dem Industriedurchschnitt gilt der Green Circle als nachhaltigster Edelstahl der Welt.(Bild:  Boysen Gruppe)
Mit einem bis zu 92 Prozent geringeren CO2-Fußabdruck gegenüber dem Industriedurchschnitt gilt der Green Circle als nachhaltigster Edelstahl der Welt.
(Bild: Boysen Gruppe)

In Kooperation mit dem finnischen Stahlproduzenten Outokumpu und Thyssen Krupp fertigt der Automobilzulieferer Boysen mit Circle Green seine Produkte aus nachhaltigem Edelstahl. Der nachhaltige Edelstahl hat laut Outokumpu einen bis zu 92 Prozent geringeren CO2-Fußabdruck gegenüber dem Industriedurchschnitt. Ausschlaggebend seien dabei der hohe Anteil an recyceltem Material von über 90 Prozent, das nachhaltig und aus eigener Mine bezogene Ferrochrom sowie der mit 75 Prozent sehr hohe Anteil klimafreundlicher Energie. Mit dem Einkauf und der Verwendung von dekarbonisiertem Edelstahl übernimmt die auf Premium-Abgassysteme spezialisierte Boysen Gruppe in der Automobilindustrie eine Vorbildfunktion für nachhaltigere Lieferketten. Der Einsatz von Circle Green ermöglicht ein enormes Einsparpotenzial bei den CO2-Emissionen und leistet damit einen aktiven Beitrag zum Klimaschutz.

Hitzefeste Keramik-Tinte für den Datencode

(Bild:  Senodis Technologie)
(Bild: Senodis Technologie)

Forschende am Fraunhofer-Institut für Keramische Technologien und Systeme IKTS haben eine extrem hitzeresistente Tinte auf Keramik-Basis entwickelt. Damit lassen sich erstmals Metallbauteile, die in der Automobilindustrie bei Temperaturen von über 1000 ºC bearbeitet werden, mit einem Code kennzeichnen. Die Ceracode-Tinte besteht aus hitzeresistenten Keramikpartikeln und einer Glaskomponente. Im Ofen sorgt das schmelzende Glas dafür, dass die Kennzeichnung sich fest mit dem Metall verbindet und trotzdem gut lesbar bleibt. Die Tinte macht es jetzt erstmals möglich, Metallbauteile, die gerade in der Automobilindustrie während der Produktion erwärmt werden, mit der hochstabilen Kennzeichnung auszustatten. Der via Scanner ausgelesene Code führt zu einer Datenbank, in der alle Herstellungsparameter des jeweiligen Bauteils hinterlegt sind. Damit sind nicht nur Pannen in der Produktion und fehlerhafte Bauteile frühzeitig erkennbar. Die Lösung adressiert in erster Linie Kunden aus der Metall-, Automobil- und Keramikbranche. Produzierende Unternehmen können das System leicht installieren und in Betrieb nehmen, auch die Nachrüstung bestehender Maschinenparks ist kein Problem. Die Data-Matrix-Drucker und ebenso die Scanner sind kompatibel zu vorhandenen Industriestandards.

Wiederverwendbarer Hochleistungskunststoff in mehreren Farben

(Bild:  BASF SE)
(Bild: BASF SE)

Avient Corporation und BASF haben farbige Ultrason-Typen herausgebracht. Die farbigen Typen enthalten das BASF-Polyarylethersulfon (PAES) Ultrason als Basispolymer in Kombination mit Avients Colorant Chromatics. Das farbige Ultrason-Portfolio ermöglicht wiederverwendbare, hochwertige und stilvolle Haushalts- und Gastronomieartikel. Die Produkte können viele Male von Verbrauchern wiederverwendet oder von Caterern wieder in Umlauf gebracht werden, ohne dass es Einbußen bei den technischen Eigenschaften oder im Design gibt. So unterstützen sie eine Kreislaufwirtschaft, vermeiden Einwegplastik und reduzieren Verpackungsmüll, der durch herkömmliche Catering-, Take-away- und To-Go-Artikel entsteht. So können Kunden schneller auf Designtrends reagieren, technische Anforderungen und Farbstandards erfüllen sowie die Markteinführung neuer Produkte beschleunigen.

Product-Carbon-Footprint-Standard für Hartmetall

(Bild:  Ceratizit)
(Bild: Ceratizit)

Mit dem Product Carbon Footprint (PCF) hat Ceratizit den ersten Standard zur Berechnung und Klassifizierung des CO2-Fußabdrucks von Hartmetallprodukten entwickelt. Ähnlich wie bei den Bewertungssystemen für Elektrogeräte, Kraftfahrzeuge und Lebensmittel sollen die Kunden den Fußabdruck eines Produktes mit einem Blick erfassen und bewerten können. Die alphabetische PCF-Klassifizierung (Product Carbon Footprint) kann in jedes Produktdatenblatt oder Verkaufsdokument integriert werden. Grundlage für die PCF-Berechnung ist der jeweilige Corporate Carbon Footprint (CCF), d. h. der CO2-Fußabdruck des gesamten Unternehmens. Im Einklang mit der Norm ISO 14067:2018 umfasst der PCF nicht nur die Emissionen, die den Scopes 1 und 2 zuzuordnen sind, sondern auch den vorgelagerten Teil der Scope-3-Emissionen, die bestimmten Produkten zugeordnet werden können (eingekaufte Waren und Dienstleistungen, vorgelagerte Transporte und Vertrieb sowie Abfall aus dem laufenden Betrieb). Um die Kundenbedürfnisse noch stärker zu berücksichtigen, wendet Ceratizit den Cradle-to-Gate-Ansatz an und schließt die nachgelagerten Emissionen aus.

Silizium als Material für Batteriezellen

(Bild:  Customcells)
(Bild: Customcells)

OneD Battery Sciences und Customcells haben eine strategische, projektbezogene Partnerschaft geschlossen. In einem ersten gemeinsamen Projekt wollen sie BEV-Prototypenzellen optimieren, fertigen und an einen weltweit tätigen Automobilhersteller liefern. Aktuell sind die meisten Elektrofahrzeuge für die breite Masse der Kunden entweder zu teuer oder ihre Reichweite ist zu begrenzt. Die Ursachen dafür sind die beschränkte Energiedichte und die hohen Kosten der Batterien. OneD Battery Sciences will diese beiden Hürden der E-Mobilität mit der Sinanode-Technologie aus dem Weg räumen. Hierfür wird Silizium den Batterie-Anoden hinzugefügt. Es ist seit langem ein vielversprechendes Material für Anoden, da es zehnmal so viele Ionen pro Gewicht aufnehmen kann wie Graphit. Experimente mit Silizium waren jedoch lange mit technischen Problemen behaftet. Die Sinanode-Technologie steht für eine Graphit-Silizium-Verbundanode. Diese Anoden erlauben eine Vervierfachung der Ladegeschwindigkeit bei gleichzeitig sinkenden Kosten für die E-Auto-Akkus. Im Ergebnis werden kleinere und kostengünstigere Batterien möglich, die zu erschwinglicheren Elektroautos mit größerer Reichweite und schnellerem Ladeverhalten führen werden.

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PEEK für einschichtige Magnetdrahtisolierung von E-Motoren

(Bild:  Solvay)
(Bild: Solvay)

Solvay hat mit KetaSpire KT-857 ein Polyetheretherketon (PEEK) Extrusionscompounds, das speziell für die Isolierung von Kupfermagnetdrähten in Elektromotoren entwickelt wurde. Die Entwicklung dieses maßgeschneiderten Isolationsmaterials wurde durch die Entwicklung von OEMs hin zu Batterien mit höherer Dichte und elektrischen Antriebssträngen mit einer Spannung von 800 V oder mehr vorangetrieben, um die Reichweitenangst der Verbraucher zu bekämpfen. Das neue PEEK-Isoliermaterial gewährleistet nicht nur eine bessere Haftung in einem schnelleren und kosteneffizienteren Monolayer-Prozess, sondern bietet auch wichtige Nachhaltigkeitsvorteile. Die Extrusion einer einzelnen Isolationsschicht erfordert weniger Energie, und im Gegensatz zum Lackierverfahren müssen keine flüchtigen, organischen Verbindungen verwendet werden. Gleichzeitig führt KetaSpire KT-857 PEEK zu einer gleichmäßigeren Isolationsschicht.

Zertifizierung für nachhaltige Schaumstoffproduktion

Adient hat die vollständige ISCC PLUS-Zertifizierung (International Sustainability & Carbon Certification) für seine Schaumstoffwerke in Lučenec (Slowakei) und Mandling (Österreich) erhalten. Die Nachhaltigkeit von Schaumstoffen für Autositzsysteme von Adient konnte damit noch einmal erhöht werden. Das strenge globale Nachhaltigkeitszertifizierungssystem von ISCC ermöglicht eine nachweislich verbesserte Rückverfolgbarkeit von zirkulären Polyurethan (PU)-Schaumstoffen in der gesamten Lieferkette. Die Umweltauswirkungen der neu entwickelten PU-Formulierungen und -Prozesse für Formschäume werden durch die Wiedereingliederung von Abfallstoffen industrieller und natürlicher Herkunft anstelle von Erdöl in die PU-Rohstoffe verbessert. Die Verwendung fossiler Materialien wird dadurch zugunsten wiederverwendeter Rohstoffe reduziert und die Entwicklung einer Kreislaufwirtschaft gefördert. Infolgedessen können diese Anlagen Schaumstoffe mit einer bis zu 20 % geringeren CO2-Belastung anbieten, während sie die gleichen Qualitätsanforderungen erfüllen wie ihre herkömmlichen Pendants. Bislang ist Adient der erste europäische Hersteller von PU-Schaumstoffen mit ISCC PLUS-Zertifikat.

30 % leichter als andere Tankverkleidungswerkstoffe

(Bild:  Lamilux)
(Bild: Lamilux)

Lamilux Composites hat den Tankverkleidungswerkstoff Lamilux X-treme in sein Portfolio aufgenommen. Der Werkstoff soll etwa fünfmal fester und 30 % leichter als andere Tankverkleidungswerkstoffe sein. Es handelt sich um einen faserverstärkten Verbundwerkstoff mit dem maximal möglichen Gehalt an Verstärkungsfasern in einer hochelastischen Epoxidharzmatrix. Die Festigkeit spare den Betreibern Zeit und Geld, indem Wartungs- und Reparaturkosten ebenso reduziert werden wie die Ausfallzeiten des Containers. Auch die Gelcoat-Technologie Lamilux Sunsation ist neu im Programm. Die mit 20-fach besserer UV-Beständigkeit gegenüber den bisherigen am Markt erhältlichen Gelcoats, verleihen GFK-Deckschichten von Seitenwänden, Dächern und Türen eine dauerhafte UV-Beständigkeit und extreme Farb- und Glanzbeständigkeit.

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