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 Neue Biotinte für den Druck gewebeähnlicher Strukturen
19.10.2017 | Forschungszentrum Jülich, Jülich Centre for Neutron Science

nachricht Was winzige Strukturen über Materialeigenschaften verraten
19.10.2017 | Ruhr-Universität Bochum

Alle Nachrichten aus der Kategorie: Materialwissenschaften >>>

Die aktuellsten Pressemeldungen zum Suchbegriff Innovation >>>

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

Im Focus: Hochfeldmagnet am BER II: Einblick in eine versteckte Ordnung

Seit dreißig Jahren gibt eine bestimmte Uranverbindung der Forschung Rätsel auf. Obwohl die Kristallstruktur einfach ist, versteht niemand, was beim Abkühlen unter eine bestimmte Temperatur genau passiert. Offenbar entsteht eine so genannte „versteckte Ordnung“, deren Natur völlig unklar ist. Nun haben Physiker erstmals diese versteckte Ordnung näher charakterisiert und auf mikroskopischer Skala untersucht. Dazu nutzten sie den Hochfeldmagneten am HZB, der Neutronenexperimente unter extrem hohen magnetischen Feldern ermöglicht.

Kristalle aus den Elementen Uran, Ruthenium, Rhodium und Silizium haben eine geometrisch einfache Struktur und sollten keine Geheimnisse mehr bergen. Doch das...

Im Focus: Schmetterlingsflügel inspiriert Photovoltaik: Absorption lässt sich um bis zu 200 Prozent steigern

Sonnenlicht, das von Solarzellen reflektiert wird, geht als ungenutzte Energie verloren. Die Flügel des Schmetterlings „Gewöhnliche Rose“ (Pachliopta aristolochiae) zeichnen sich durch Nanostrukturen aus, kleinste Löcher, die Licht über ein breites Spektrum deutlich besser absorbieren als glatte Oberflächen. Forschern am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) ist es nun gelungen, diese Nanostrukturen auf Solarzellen zu übertragen und deren Licht-Absorptionsrate so um bis zu 200 Prozent zu steigern. Ihre Ergebnisse veröffentlichten die Wissenschaftler nun im Fachmagazin Science Advances. DOI: 10.1126/sciadv.1700232

„Der von uns untersuchte Schmetterling hat eine augenscheinliche Besonderheit: Er ist extrem dunkelschwarz. Das liegt daran, dass er für eine optimale...

Im Focus: Schnelle individualisierte Therapiewahl durch Sortierung von Biomolekülen und Zellen mit Licht

Im Blut zirkulierende Biomoleküle und Zellen sind Träger diagnostischer Information, deren Analyse hochwirksame, individuelle Therapien ermöglichen. Um diese Information zu erschließen, haben Wissenschaftler des Fraunhofer-Instituts für Lasertechnik ILT ein Mikrochip-basiertes Diagnosegerät entwickelt: Der »AnaLighter« analysiert und sortiert klinisch relevante Biomoleküle und Zellen in einer Blutprobe mit Licht. Dadurch können Frühdiagnosen beispielsweise von Tumor- sowie Herz-Kreislauf-Erkrankungen gestellt und patientenindividuelle Therapien eingeleitet werden. Experten des Fraunhofer ILT stellen diese Technologie vom 13.–16. November auf der COMPAMED 2017 in Düsseldorf vor.

Der »AnaLighter« ist ein kompaktes Diagnosegerät zum Sortieren von Zellen und Biomolekülen. Sein technologischer Kern basiert auf einem optisch schaltbaren...

Im Focus: Neue Möglichkeiten für die Immuntherapie beim Lungenkrebs entdeckt

Eine gemeinsame Studie der Universität Bern und des Inselspitals Bern zeigt, dass spezielle Bindegewebszellen, die in normalen Blutgefässen die Wände abdichten, bei Lungenkrebs nicht mehr richtig funktionieren. Zusätzlich unterdrücken sie die immunologische Bekämpfung des Tumors. Die Resultate legen nahe, dass diese Zellen ein neues Ziel für die Immuntherapie gegen Lungenkarzinome sein könnten.

Lungenkarzinome sind die häufigste Krebsform weltweit. Jährlich werden 1.8 Millionen Neudiagnosen gestellt; und 2016 starben 1.6 Millionen Menschen an der...

Im Focus: Sicheres Bezahlen ohne Datenspur

Ob als Smartphone-App für die Fahrkarte im Nahverkehr, als Geldwertkarten für das Schwimmbad oder in Form einer Bonuskarte für den Supermarkt: Für viele gehören „elektronische Geldbörsen“ längst zum Alltag. Doch vielen Kunden ist nicht klar, dass sie mit der Nutzung dieser Angebote weitestgehend auf ihre Privatsphäre verzichten. Am Karlsruher Institut für Technologie (KIT) entsteht ein sicheres und anonymes System, das gleichzeitig Alltagstauglichkeit verspricht. Es wird nun auf der Konferenz ACM CCS 2017 in den USA vorgestellt.

Es ist vor allem das fehlende Problembewusstsein, das den Informatiker Andy Rupp von der Arbeitsgruppe „Kryptographie und Sicherheit“ am KIT immer wieder...

Alle Focus-News des Innovations-reports >>>

Anzeige

Anzeige

IHR
JOB & KARRIERE
SERVICE
im innovations-report
in Kooperation mit academics
Veranstaltungen

Das Immunsystem in Extremsituationen

19.10.2017 | Veranstaltungen

Die jungen forschungsstarken Unis Europas tagen in Ulm - YERUN Tagung in Ulm

19.10.2017 | Veranstaltungen

Bauphysiktagung der TU Kaiserslautern befasst sich mit energieeffizienten Gebäuden

19.10.2017 | Veranstaltungen

 
VideoLinks
B2B-VideoLinks
Weitere VideoLinks >>>
Aktuelle Beiträge

Forscher finden Hinweise auf verknotete Chromosomen im Erbgut

20.10.2017 | Biowissenschaften Chemie

Saugmaschinen machen Waschwässer von Binnenschiffen sauberer

20.10.2017 | Ökologie Umwelt- Naturschutz

Strukturbiologieforschung in Berlin: DFG bewilligt Mittel für neue Hochleistungsmikroskope

20.10.2017 | Förderungen Preise