T!Raum DEPART!Saar - P8 - Zirkuläre Wertschöpfung: re-use, repair, recycle; Teilprojekt: Handlungsbereich automatisierte Demontage

Abstract

Im Rahmen des Projekts wurde eine Konzeption für die zirkuläre Wertschöpfung von Nickel-Titan-Formgedächtnislegierungen (NiTi-FGL) am Beispiel elastokalorischer Anwendungen entwickelt. Ziel war die Untersuchung von Verfahren zur Rückführung, Rekonditionierung und zum Recycling von im Betrieb ermüdetem Formgedächtnismaterial sowie deren werkstofftechnische Bewertung. Hierzu wurden zunächst Konzepte zur Rückverfolgbarkeit und Klassifizierung von ausgedienten FGL-Komponenten entwickelt. Durch werkstofftechnische Untersuchungen konnten Kriterien zur Unterscheidung zwischen funktioneller und struktureller Ermüdung definiert werden. Die Ergebnisse zeigten, dass bei den untersuchten Materialien keine relevante funktionelle Ermüdung nachgewiesen werden konnte. Während der elastokalorischen Belastung traten überwiegend strukturelle Schädigungen in Form von Drahtbrüchen auf. Die Konstruktion und der Herstellungsprozess der Maschinenelemente aus FGL wurde hinsichtlich der Produktionszeit und ihre Lebensdauer analysiert und optimiert. Die Projektergebnisse belegen die grundsätzliche technische Machbarkeit einer zirkulären Wertschöpfung von Nickel-Titan-Formgedächtnislegierungen. Gleichzeitig wurden wichtige Grundlagen für zukünftige Recyclingkonzepte, die nachhaltige Nutzung von Formgedächtniswerkstoffen sowie die weitere Industrialisierung der Elastokalorik-Technologie geschaffen.