Fallstudie: Hartmetallrecycling

Präzise abgedichtet – sauber recycelt

In der Hartmetallbranche kommen wertvolle Materialien wie Wolframcarbid und Kobalt z.B. in Wendeschneidplatten, Bohrern oder Fräsern zum Einsatz. Diese Rohstoffe sind teuer, teilweise knapp und nur in wenigen Regionen verfügbar. Daher gewinnt das Recycling gebrauchter Hartmetallprodukte zunehmend an Bedeutung.

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Hintergrund

Ein bewährtes Verfahren ist das sogenannte thermische Zinkverfahren: Dabei wird Hartmetallschrott zusammen mit Zink in einem Ofen erhitzt. Das Zink diffundiert in das Kobaltbindemittel, wodurch das Hartmetall aufbricht und zu einer porösen, leicht zerkleinerbaren Masse zerfällt. Nach dem Verdampfen des Zinks bleibt eine Pulverstruktur zurück, die als Ausgangsbasis für neue Hartmetallprodukte dient.

Überblick

Branche:

Hartmetall‑Industrie / Werkzeugbau / Rohstoff‑Recycling / Pulvermetallurgie

Verfahren:

Thermisches Zinkverfahren zur Rückgewinnung von Wolframcarbid‑ und Kobaltpulvern

Lösung:

Entwicklung und kurzfristige Umsetzung eines Abdichtungskonzepts zwischen Tiegel und Verbinder mittels temperaturbeständigem Weichfilzes.

Leistungen:

  • Technische Beratung und Analyse durch unser Engineering
  • Entwicklung eines passgeneuaen Weichfilz-Dichtungskonzepts
  • Materialauswahl für hohe Temperatur- und Medienbeständigkeit
  • Schnelle Umsetzung ohne Anlagenumbau

Ergebnis:

Erhöhte Prozesssicherheit, reduzierter Zinkverlust, geringere Belastung der Anlagenkomponenten und längere Standzeiten bei kurzer Projektlaufzeit

Die Herausforderung

Im Prozess eines Kunden kommen zwei getrennte Tiegel zum Einsatz, die über einen hohlen Verbinder miteinander gekoppelt sind. In einem befindet sich das Zink, im anderen der Hartmetallschrott. Die Schwachstelle des Systems lag an den Übergängen zwischen den Tiegeln und dem Verbinder: Dort konnte Zinkdampf unkontrolliert entweichen mit negativen Folgen für Prozesssicherheit, Materialausbeute und Anlagenkomponenten.
Die bestehende Konstruktion ließ keine dauerhafte Abdichtung zu. Gesucht wurde eine zuverlässige, einfach umsetzbare Lösung kurzfristig und ohne Systemumbau.

Die konkrete Aufgabe

Ziel war es, eine funktionierende Abdichtung zwischen Verbinder und Tiegel zu realisieren, ohne das bestehende System zu verändern. Die Anforderungen waren:

  • hohe Temperaturbeständigkeit
  • chemische Resistenz gegenüber Zinkdampf
  • einfache Integration
  • kurzfristige Realisierbarkeit

Graphite Materials überzeugte durch schnelle und unverbindliche Beratung und entwickelte innerhalb weniger Tage ein passendes Konzept auf Basis eines temperaturfesten Weichfilzes, der flexibel an die Geometrie angepasst und in den Übergangsbereich eingebracht wurde.

Prozessergebnisse

Durch den Einsatz der Weichfilzdichtung konnte die Abdichtung des Systems entscheidend verbessert werden. Auf Grundlage der Prozessparameter und Bauteilgeometrie wurde eine einfache, aber hochwirksame Lösung entwickelt, die nicht nur den Zinkverlust reduziert, sondern auch die Lebensdauer der Anlagenkomponenten verlängert.

Abdichtungen aus Weichfilz (rot) an den Tiegeln

Das Ergebnis

  • Erhöhte Prozesssicherheit durch stabile Abdichtung
  • Reduzierter Materialverlust durch minimierten Zinkdampfaustritt
  • Geringere Belastung der Komponenten, dadurch längere Standzeiten
  • Schnelle Umsetzung: von der Idee bis zur Lösung in nur 4 Wochen
  • Kein Umbau nötig, bestehende Anlage blieb unverändert
  • Hohe Flexibilität der Lösung dank Weichfilzmaterial
    Zufriedener Kunde dank proaktiver Beratung und kurzer Reaktionszeit

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