TY - THES

T1 - Werkstoffwahl & Messmethoden zur Verschleißcharakterisierung von Schneidmessern in Einwellen-Zerkleinerern

AU - Steiner, Lisa

N1 - nicht gesperrt

PY - 2024

Y1 - 2024

N2 - Diese Masterarbeit behandelt die Materialauswahl und Untersuchungen hinsichtlich Verschleißcharakterisierung und Messmethoden im Kontext von Schneidmessern in Einwellen-Zerkleinerern. Zu Beginn wird eine umfassende Analyse verschiedener Werkstoffe, aus denen Schneidmesser hergestellt werden können, durchgeführt. Es werden verschiedene Materialien hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften, Verschleißfestigkeit und Eignung für den spezifischen Anwendungsbereich bewertet. Dabei werden auch Aspekte wie Fertigungsdauer, Lieferketten und Verfügbarkeit berücksichtigt. Ein wesentlicher Teil der Arbeit ist der Verschleißcharakterisierung gewidmet. Es werden verschiedene Methoden zur Definition und Messung des Verschleißes untersucht, darunter die Härtemessung nach Vickers HV 10 sowie makro- und mikroskopische Untersuchungen. Ziel ist es, einen detaillierten Einblick in die Verschleißmechanismen der Schneidmesser zu gewinnen und mögliche Schwachstellen zu identifizieren. Des Weiteren wird die Entwicklung eines Vermessungsplans diskutiert, der festlegt, wann und wie Schneidmesser an einem konkreten Industriebeispiel eines Einwellen-Zerkleinerers vermessen werden sollen, um den Verschleißverlauf zu überwachen und frühzeitig auf Abweichungen zu reagieren. Hierbei werden verschiedene Messgeräte und -methoden vorgestellt, die für die Charakterisierung des Verschleißes verwendet werden können. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden anschließend analysiert und diskutiert. Es werden Zusammenhänge zwischen Materialwahl, Verschleißverhalten und Zerkleinerungseffizienz aufgezeigt und Handlungsempfehlungen für die Praxis abgeleitet. Dabei liegt ein besonderes Augenmerk auf der Optimierung der Schneidwerkzeugstandzeit unter Berücksichtigung der zu erwartenden Kosten durch geeignete Werkstoffwahl. Die aufgezeigten Methoden können in Folgeprojekten zum Beispiel für Prozessoptimierungen sowie Geometrieveränderungen und deren Standzeit genutzt werden. Insgesamt liefert die Arbeit wichtige Erkenntnisse für die Weiterentwicklung von Schneidmessern in Einwellen-Zerkleinerern und trägt dazu bei, die Effizienz und Wirtschaftlichkeit des Zerkleinerungsprozesses zu steigern.

AB - Diese Masterarbeit behandelt die Materialauswahl und Untersuchungen hinsichtlich Verschleißcharakterisierung und Messmethoden im Kontext von Schneidmessern in Einwellen-Zerkleinerern. Zu Beginn wird eine umfassende Analyse verschiedener Werkstoffe, aus denen Schneidmesser hergestellt werden können, durchgeführt. Es werden verschiedene Materialien hinsichtlich ihrer mechanischen Eigenschaften, Verschleißfestigkeit und Eignung für den spezifischen Anwendungsbereich bewertet. Dabei werden auch Aspekte wie Fertigungsdauer, Lieferketten und Verfügbarkeit berücksichtigt. Ein wesentlicher Teil der Arbeit ist der Verschleißcharakterisierung gewidmet. Es werden verschiedene Methoden zur Definition und Messung des Verschleißes untersucht, darunter die Härtemessung nach Vickers HV 10 sowie makro- und mikroskopische Untersuchungen. Ziel ist es, einen detaillierten Einblick in die Verschleißmechanismen der Schneidmesser zu gewinnen und mögliche Schwachstellen zu identifizieren. Des Weiteren wird die Entwicklung eines Vermessungsplans diskutiert, der festlegt, wann und wie Schneidmesser an einem konkreten Industriebeispiel eines Einwellen-Zerkleinerers vermessen werden sollen, um den Verschleißverlauf zu überwachen und frühzeitig auf Abweichungen zu reagieren. Hierbei werden verschiedene Messgeräte und -methoden vorgestellt, die für die Charakterisierung des Verschleißes verwendet werden können. Die Ergebnisse der Untersuchungen werden anschließend analysiert und diskutiert. Es werden Zusammenhänge zwischen Materialwahl, Verschleißverhalten und Zerkleinerungseffizienz aufgezeigt und Handlungsempfehlungen für die Praxis abgeleitet. Dabei liegt ein besonderes Augenmerk auf der Optimierung der Schneidwerkzeugstandzeit unter Berücksichtigung der zu erwartenden Kosten durch geeignete Werkstoffwahl. Die aufgezeigten Methoden können in Folgeprojekten zum Beispiel für Prozessoptimierungen sowie Geometrieveränderungen und deren Standzeit genutzt werden. Insgesamt liefert die Arbeit wichtige Erkenntnisse für die Weiterentwicklung von Schneidmessern in Einwellen-Zerkleinerern und trägt dazu bei, die Effizienz und Wirtschaftlichkeit des Zerkleinerungsprozesses zu steigern.

KW - Material Selection

KW - Measurement Methods

KW - Wear Characterization

KW - Cutting Blades

KW - Single-Shaft Shredders

KW - Verschleiß

KW - Einwellen-Zerkleinerer

KW - Materialauswahl

KW - Messmethodiken

KW - Verschleißcharakterisierung

M3 - Masterarbeit

ER -