Optimaler Energieeinsatz bei der Fertigung durch Massivumformung

Fertigungstechnik (Fabrikbetrieb, Umformen); Werkstofftechnik (Metallische Werkstoffe) Bei der Massivumformung werden verschiedene Energieträger eingesetzt, die nur über den Primärenergiegehalt miteinander verglichen werden können. Die Prozeßkettenanalyse bewertet in der ersten Stufe den Energieinhalt der eingesetzten Halbzeuge. Als Werkstoffe werden die für die Massivumformung gebräuchlichen Stahl- und Aluminiumwerkstoffe betrachtet. In der zweiten Prozeßstufe wird der Energieinhalt einzelner Fertigungsschritte bei der Werkstückfertigung ausgewiesen. Das Fließpressen wird wegen seiner hohen Werkstoffausnutzung (80-100 %) und seiner Anwendung von Raumtemperatur bis zu 1300oC ausgewählt. Die Energieintensität einzelner Fertigungsschritte, von der Rohteilherstellung über Wärme- und Oberflächenbehandlung bis zur Umformung, wird bewertet und Ansätze zur Optimierung werden aufgezeigt. In der laufenden Fertigung wurden an über 70 Anlagen und Maschinen Leistungsmessungen zum Stromverbrauch durchgeführt, sowie an gas- und ölbefeuerten Behandlungsanlagen Kennzahlen zum Energieverbrauch pro Werkeinheit ermittelt.

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Fertigungstechnik (Fabrikbetrieb, Umformen); Werkstofftechnik (Metallische Werkstoffe)

Inhalt
0 Einleitung.- 1 Stand der Erkenntnisse.- 2 Zielsetzung der Arbeit.- 3 Auswahl eines Energiemodells für die Massivumformung.- 3.1 Voraussetzungen.- 3.2 Bezugsgrö?en und Kennzahlenbildung.- 3.3 Modell zur Beschreibung des Energieeinsatzes.- 3.4 Proze?kettenanalyse zum Energieeinsatz bei der Massivumformung.- 4 Proze?kettenanalyse vorgelagerter Systeme zur Halbzeugherstellung.- 4.1 Annahmen zur Halbzeugherstellung in einem integrierten Hüttenwerk.- 4.2 Vorgelagertes System zur Halbzeugherstellung von Stabstahl.- 4.3 Bewerteter Energieeinsatz bei der Herstellung von Stabstahl.- 4.4 Vorgelagertes System zur Halbzeugherstellung von Aluminiumwerkstoffen.- 4.5 Bewerteter Energieeinsatz bei der Herstellung von Halbzeugen aus Aluminiumwerkstoffen.- 5 Energieeinsatz bei der Werkstückfertigung durch Massivumformen.- 5.1 Flie?pressen als ausgewähltes Verfahren der Kalt- und Warmmassivumformung.- 5.2 Beschreibung der Proze?stufe Massivumformung (Werkstückfertigung durch Massivumformung).- 5.3 Bewertungsarten des Energieeinsatzes bei der Massivumformung.- 5.4 Einflu?grö?en auf den Energieeinsatz bei der Werkstückfertigung durch Massivumformung.- 5.5 Ermittlung von Zahlenwerten zum Energieeinsatz.- 5.6 Messung der aufgenommen Leistung an Umformpressen.- 5.7 Problematik der Kennzahlenbildung.- 5.8 Kostenstruktur der Energiekosten bei der Werkstückfertigung durch Massivumformung.- 5.9 Rechnerische Ermittlung des Energieeinsatzes durch das Rechenprogramm KALKEF.- 6 Energieeinsatz bei der Fertigung ausgewählter Werkstückgeometrien.- 6.1 Energieeinsatz beim Kalt- und Halbwarmflie?- pressen von Werkstücken aus Stahlwerkstoffen.- 6.2 Energieeinsatz beim Warmflie?pressen von Werkstücken aus Stahlwerkstoffen.- 6.3 Energieeinsatz beim Kaltflie?pressen von Werkstücken ausAluminiumwerkstoffen.- 6.4 Bewertende Betrachtung.- 6.5 Vergleich gemessener und gerechneter Werte.- 6.6 Kennzahlenbildung zum Energieeinsatz einzelner Fertigungsschritte bei der Massivumformung.- 7 Optimierung zum rationellen Energieeinsatz in einem Produktionsbetrieb der Massivumformung.- 7.1 Mögliche Einsparungen.- 7.2 Konzept und Vorgehensweisen zur Optimierung.- 7.3 Rationeller Energieeinsatz bei der Fertigung.- 7.4 Indirekt wirkende Ma?nahmen zur Optimierung innnerhalb eines Produktionsbetriebes.- 8 Zusammenfassung und Ausblick.- Schrifttum.