Forschungsprojekt

Zielbranchen

Automobilindustrie, Energietechnik, auch: rationelle Energieumwandlung, Energieeffizienz, Fahrzeug- und Verkehrstechnologien, auch: Antriebstechnik, Herstellung von Kraftwagen und Kraftwagenteilen, Leichtbau, Luftfahrttechnik, Maschinenbau, Metallerzeugung und -bearbeitung, Nutzfahrzeugbau, Schienenbau, Schiffsbau, Stahlbau, Umformtechnik, Umwelt- und Nachhaltigkeitsforschung, Umwelttechnik, Werkzeugmaschinenbau

Problemstellung

In der Verpackungsindustrie kommen unterschiedlichste Werkstoffe (Kunststoff, Papier/Karton, Metall) zum Einsatz. Bestimmte Eigenschaften und Verarbeitungen der Werkstoffe können dabei Vorteile im funktionalen Einsatz der Produkte bieten. Damit z. B. Metall als energieeffizienter und recyclingfreundlicher Werkstoff weiterhin Verwendung findet, sind fortlaufend Entwicklungen hin zu geringeren Masseeinsätzen und optimierten Prozesstechnologien erforderlich. 

Lösung

Anhand des Bodens einer Getränkedose sollten die Potenziale der Masseeinsparung analysiert werden. Dazu wurden mithilfe von Machbarkeits- und Prozesssimulationen Mittel und Wege untersucht, um den Boden aus höherfesten Werkstoffen mit geringeren Blechdicken herzustellen. Hauptaugenmerk lag auf der Verarbeitbarkeit dieser Werkstoffe bei gleicher Prozessstabilität mit der herkömmlichen Anlagentechnik. Mithilfe der statistischen Versuchsplanung konnten Machbarkeitsfenster analysiert und Prozessfähigkeiten herausgestellt werden. Anhand dieser theoretischen Untersuchungen kann davon ausgegangen werden, dass durch diese Maßnahmen Einsparungen am primären Materialeinsatz von ca. 100 t für eine Dosenjahresproduktion von 200 Mio. Stück möglich sind.

Im anschließenden Realversuch bei Industriepartnern konnten die Einsparpotenziale bestätigt und weiterführende Potenziale durch eine geänderte Geometriegestaltung gehoben werden.