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Automatisierte Metallidentifikation für die Kreislaufwirtschaft (AMIKA)

Im betrieblichen Alltag wird oft die Funkenprobe mit Hilfe eines Trennschleifers als orientierende, sehr schnelle und ohne weitere Hilfsmittel durchführbare Screening- Untersuchung eingesetzt. Je nach Erfahrung des Untersuchenden können der Hauptwerkstoff (Fe, Al, Ti) oder auch die Legierungsbestandteile (Cr, Mn; C) in Art und Menge abgeschätzt werden. Im Gegensatz zu analytischen Methoden im engeren Sinne ist diese Bestimmung sehr schnell, mit werkstattüblichen Geräten durchführbar und erfordert hinsichtlich des Arbeitsschutzes keine über die üblichen Maßnahmen hinausgehenden Anstrengungen. Die Belastbarkeit der Ergebnisse der Funkenprobe ist jedoch erheblich von der Erfahrung des Untersuchenden abhängig, so dass sie nur sehr eingeschränkt zur wirtschaftlichen Herstellung qualitätsgesicherter Metallchargen geeignet sind.

Die hochwertige Kreislaufschließung von Metall-Legierungen erfordert heute Einrichtungen, die die Wertmetalle einschließlich der Legierungsbestandteile sicher semiquantitativ bestimmen. Darüber hinaus ist die Schnelligkeit der Bestimmung ausschlaggebend, um an den auch heute (noch) in Deutschland vorherrschenden Handarbeitsplätzen hinreichend hohe Sortierleistungen zu erhalten: Eine wirtschaftlich sinnvolle Automatisierung der Handhabung von Partikeln in der Sortierung mittelpreisiger Schrotte ist aufgrund der vielfältigen Geometrien der Schrotte kaum möglich, d. h. die Einzelpartikel müssen manuell vereinzelt werden. Diese manuelle Vereinzelung lässt sich hervorragend mit einer schnellen Identifikation verbinden, so dass Vereinzelung und Identifikation praktisch in einem Arbeitsgang und in einer Bewegung durchgeführt werden können. Analytische Ansätze (z. B. die Nutzung eines handgehaltenen XRF-Geräts) erfordern in der Regel Analysenzeiten von 20 bis 30 Sekunden und führen so zu einer entsprechenden Verlangsamung des Sortierprozesses. Im Ergebnis bleiben daher grundsätzlich sortierfähige Chargen vermischt, so dass ein technischer und wirtschaftlicher Wertverlust auftritt.

Das Vorhaben möchte hier eine praxisgerechte Lösung für Sortieraufgaben in kleineren und mittleren Unternehmen anbieten. Zur Sicherstellung der Praxisgerechtheit wird mit dem Unternehmen Cronimet aus Karlsruhe kooperiert, das unter anderem einen zu entwickelnden Demonstrator im Unternehmen testen wird.

Ziel des vorgeschlagenen Vorhabens ist es, einen Demonstrations-Arbeitsplatz für eine einfache, schnelle und robuste Metallsortierung aufzubauen, die die wichtigsten Vorteile der manuellen Sortierung anhand von Funkeneigenschaften mit denen spektroskopischer Analysengeräte verbindet. Damit soll die Kreislaufschließung im Bereich metallischer Rohstoffe, insbesondere bei HSS-Legierungen unterstützt und so verhindert werden, dass hochwertige, mittelpreisigeSchrotte aufgrund hoher Sortier- und Identifikationsaufwände exportiert und so dem regionalen Wertschöpfungskreislauf entzogen werden.

Gefördert im Programm „Förderung des Technologietransfers im Themenfeld TECHNOLOGISCHER RESSOURCENSCHUTZ“

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