Forum für Wissenschaft, Industrie und Wirtschaft

Hauptsponsoren:     3M 
Datenbankrecherche:

 

Optimaler Schutz vor flüssigen Metallspritzern

11.04.2014

Gemeinschaftsprojekt entwickelt neuartige Ausrüstung, mit der sich die  abweisende Wirkung von Schweißerschutzkleidung gegenüber geschmolzenen Metallen verbessern lässt

Weltweit sind in den verschiedensten Branchen mehr als fünf Millionen Schweißer tätig, alleine in Deutschland beläuft sich die Zahl der entsprechenden Facharbeiter auf rund 150.000 Personen.


Forscher des Hohenstein Instituts für Textilinnovation und des Deutschen Textilforschungszentrums Nord-West arbeiten im Rahmen eines Gemeinschaftsprojekts (AiF-Nr. 17680 N) an einer neuartigen Ausrüstung, mit der sich die Abweisung von flüssigen Metallspritzern bei persönlicher Schutzausrüstung für Schweißer nach ISO 11611 verbessern lässt. Neben der eigentlichen Textilbeschichtung wird auch ein genau darauf abgestimmter

Waschprozess für die gewerblicheWiederaufbereitung entwickelt und untersucht, wie sich der Tragekomfort

von entsprechend ausgerüsteter Schweißerschutzkleidung optimieren lässt. ©Glen Jones/Shutterstock.com

Um sich bei der Bearbeitung des Metalls vor sog. Schweißspritzern zu schützen, tragen die Arbeiter üblicherweise persönliche Schutzausrüstung (PSA), die zumeist aus dicht gewebten Baumwollstoffen mit einem sehr hohen Flächengewicht besteht. Der Nachteil einer solchen schweren Schutzbekleidung aus steifen Materialien ist ein eingeschränkter Tragekomfort und damit eine geringe Akzeptanz beim Träger.

Hinzu kommt eine oftmals sehr geringe Nutzungsdauer, da das verwendete Textilmaterial aufgrund der bis zu über 1000°C heißen Metallspritzer selbst bei flammfester Ausrüstung bereits beim ersten Gebrauch zerstört wird. Alternativen wie Schweißerschutzkleidung aus Hochleistungsfasern wie Meta-Aramid bieten eine bessere Temperaturbeständigkeit, sind aber sehr teuer und deshalb wenig im Markt verbreitet. 

Vor diesem Hintergrund beschäftigen sich die Wissenschaftler des Hohenstein Instituts für Textilinnovation gGmbh (HIT) und des Deutschen Textilforschungszentrums Nord-West (DTNW) im Rahmen eines aktuellen Gemeinschaftsprojekts (AiF-Nr. 17680 N) mit der Entwicklung einer Textilausrüstung, die einen verbesserten Schutz vor flüssigen Metallspritzern bietet und gleichzeitig eine ausreichende Waschbeständigkeit unter industriellen Pflegebedingungen aufweist.

Die genaue Abstimmung der Waschprozesse auf die neuartige Ausrüstung soll künftig deutlich längere Standzeiten und damit eine wirtschaftlich rentable Nutzung von Schweißerschutzkleidung ermöglichen. Darüber hinaus versprechen sich die Forscher durch eine thermisch beständigere und hoch abweisende Beschichtung auch eine Verbesserung des Tragekomforts, da eine effizientere Ausrüstung auf leichtere und weniger steife Textilgewebe aufgebracht werden kann. 

Das beim Schweißen abtropfende, geschmolzene Metall kommt mit der Schutzbekleidung üblicherweise nur sehr kurz in Kontakt, allerdings können die mengenmäßig eher kleinen Spritzer je nach bearbeitetem Material bis zu 1600°C heiß sein. Ausgehend von diesem Szenario muss eine optimierte Textilausrüstung für den Schweißerschutz in erster Linie über eine hohe Stabilität gegenüber thermischen und oxidativen Einflüssen verfügen sowie durch ihre abweisenden Eigenschaften ein möglichst rasches Ablaufen des flüssigen Metalls gewährleisten.

Ziel der Forscher ist es deshalb, mit Hilfe der Sol-Gel-Technik (z. B. auf Basis von Silizium-, Aluminiumoder Zirkon-Oxid) thermisch besonders beständige Dünnschichten mit einem hohen anorganischen Anteil herzustellen. Gleichzeitig soll durch die Modifizierung der Basis-Sole mit funktionellen Silanen oder anderen Additiven zusätzlich eine hohe Abweisungder Beschichtungen erzielt werden.

Alternativ dazu untersuchen die Forschungspartner im Laufe des Projekts aber auch nasschemische Ausrüstungen mit organischen Polymeren wie Silikon und Fluorcarbonen, in die keramische Mikrohohlkugeln eingebracht werden, auf die gewünschten Eigenschaften. 

Zur Durchführung des Projekts werden textile Monitore unterschiedlicher Beschaffenheit (Material, Konstruktion, Flächengewicht) mit den jeweiligen Beschichtungen ausgerüstet und anschließend hinsichtlich der Abweisung von Metallspritzern anhand der relevanten Norm ISO 9150 (einem Bestandteil der Norm ISO 11611) und in Bezug auf ihren Tragekomfort mit dem Hohenstein Hautmodell untersucht.

In einem weiteren Schritt wird die entwickelte Ausrüstung dann im Hinblick auf ihre Wasch- und Scheuerbeständigkeit optimiert. Aus den Forschungsergebnissen leiten die Wissenschaftler abschließend Richtlinien für eine möglichst effektive Ausrüstung von Schweißerschutzkleidung sowie für ihre sachgemäße Wiederaufbereitung ab. 

Nähere Informationen zum AiF-Forschungsvorhaben Nr. 17680 N erhalten Sie über das Hohenstein Institut für Textilinnovation bei Projektleiterin Eva Gierling, E-Mail: e.gierling@hohenstein.de

Danksagung 

Das IGF-Vorhaben 17680 N der Forschungsvereinigung Forschungskuratorium Textil e.V., Reinhardtstraße 12-14, 10117 Berlin, wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der industriellen Gemeinschaftsforschung und -entwicklung (IGF) des Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.

Helmut Müller | Hohenstein Institute
Weitere Informationen:
http://www.hohenstein.de

Weitere Nachrichten aus der Kategorie Materialwissenschaften:

nachricht Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon
21.02.2018 | Arbeitsgemeinschaft industrieller Forschungsvereinigungen „Otto von Guericke“ e.V.

nachricht Wie verbessert man die Nahtqualität lasergeschweißter Textilien?
20.02.2018 | Hohenstein Institute

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

Die letzten 5 Focus-News des innovations-reports im Überblick:

Im Focus: Verlässliche Quantencomputer entwickeln

Internationalem Forschungsteam gelingt wichtiger Schritt auf dem Weg zur Lösung von Zertifizierungsproblemen

Quantencomputer sollen künftig algorithmische Probleme lösen, die selbst die größten klassischen Superrechner überfordern. Doch wie lässt sich prüfen, dass der...

Im Focus: Developing reliable quantum computers

International research team makes important step on the path to solving certification problems

Quantum computers may one day solve algorithmic problems which even the biggest supercomputers today can’t manage. But how do you test a quantum computer to...

Im Focus: Innovation im Leichtbaubereich: Belastbares Sandwich aus Aramid und Carbon

Die Entwicklung von Leichtbaustrukturen ist eines der zentralen Zukunftsthemen unserer Gesellschaft. Besonders in der Luftfahrtindustrie und in anderen Transportbereichen sind Leichtbaustrukturen gefragt. Sie ermöglichen Energieeinsparungen und reduzieren den Ressourcenverbrauch bei Treibstoffen und Material. Zum Einsatz kommen dabei Verbundmaterialien in der so genannten Sandwich-Bauweise. Diese bestehen aus zwei dünnen, steifen und hochfesten Deckschichten mit einer dazwischen liegenden dicken, vergleichsweise leichten und weichen Mittelschicht, dem Sandwich-Kern.

Aramidpapier ist ein etabliertes Material für solche Sandwichkerne. Sein mechanisches Strukturversagen ist jedoch noch unzureichend erforscht: Bislang fehlten...

Im Focus: Die Brücke, die sich dehnen kann

Brücken verformen sich, daher baut man normalerweise Dehnfugen ein. An der TU Wien wurde eine Technik entwickelt, die ohne Fugen auskommt und dadurch viel Geld und Aufwand spart.

Wer im Auto mit flottem Tempo über eine Brücke fährt, spürt es sofort: Meist rumpelt man am Anfang und am Ende der Brücke über eine Dehnfuge, die dort...

Im Focus: Eine Frage der Dynamik

Die meisten Ionenkanäle lassen nur eine ganz bestimmte Sorte von Ionen passieren, zum Beispiel Natrium- oder Kaliumionen. Daneben gibt es jedoch eine Reihe von Kanälen, die für beide Ionensorten durchlässig sind. Wie den Eiweißmolekülen das gelingt, hat jetzt ein Team um die Wissenschaftlerin Han Sun (FMP) und die Arbeitsgruppe von Adam Lange (FMP) herausgefunden. Solche nicht-selektiven Kanäle besäßen anders als die selektiven eine dynamische Struktur ihres Selektivitätsfilters, berichten die FMP-Forscher im Fachblatt Nature Communications. Dieser Filter könne zwei unterschiedliche Formen ausbilden, die jeweils nur eine der beiden Ionensorten passieren lassen.

Ionenkanäle sind für den Organismus von herausragender Bedeutung. Wenn zum Beispiel Sinnesreize wahrgenommen, ans Gehirn weitergeleitet und dort verarbeitet...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

VideoLinks
Industrie & Wirtschaft
Veranstaltungen

DFG unterstützt Kongresse und Tagungen - April 2018

21.02.2018 | Veranstaltungen

Tag der Seltenen Erkrankungen – Deutsche Leberstiftung informiert über seltene Lebererkrankungen

21.02.2018 | Veranstaltungen

Digitalisierung auf dem Prüfstand: Hochkarätige Konferenz zu Empowerment in der agilen Arbeitswelt

20.02.2018 | Veranstaltungen

VideoLinks
Wissenschaft & Forschung
Weitere VideoLinks im Überblick >>>
 
Aktuelle Beiträge

Von Hefe für Demenzerkrankungen lernen

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Sektorenkopplung: Die Energiesysteme wachsen zusammen

22.02.2018 | Seminare Workshops

Die Entschlüsselung der Struktur des Huntingtin Proteins

22.02.2018 | Biowissenschaften Chemie

Weitere B2B-VideoLinks
IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics