Forschung für den Mittelstand - Die IGF-Projektdatenbank

Ermittlung von Schweißrauchexpositionen beim MSG-Schweißen unter definierten, realitätsorientierten Umgebungsbedingungen

Ziel des Projektes ist es einen gesamtheitlichen Zusammenhang zur Gefährdungsbeurteilung von Schweißrauchen unter realitätsnahen Bedingungen zu erarbeiten. Die Untersuchungen werden dazu in einer Schweißkabine mit definierten räumlichen Bedingungen durchgeführt, wodurch eine lokal aufgelöste Charakterisierung der Expositionen ermöglicht wird.

Im Rahmen des Projektes soll für eine Vielzahl verschiedenartig parametrierter Schweißprozesse untersucht werden, wie sich die Exposition des Schweißers ändert, wenn die Position der Absaugung verändert wird oder gänzlich auf Absaugung verzichtet wird. Darüber hinaus wird die Abhängigkeit der Exposition von der Position des schweißtechnischen Personals in der Schweißkabine ermittelt. Die Schweißprozesse werden mittels Strom-/Spannungsverläufe und Hochgeschwindigkeitsaufnehmen charakterisiert, wodurch eine präzise Korrelation zwischen der technischen Schweißung und der resultierenden Exposition hergestellt wird. Die gewonnenen Daten sollen mit Hilfe eines linearen Regressionsmodells verarbeitet werden. Aus den Ergebnissen sollen konkrete Handlungsempfehlungen abgeleitet werden, die das Gesundheitsrisiko infolge von Schweißrauchexposition minimieren. Ferner kann durch eine zielgerichtete Verarbeitung der gewonnenen Daten identifiziert werden, wann bzw. unter welchen Bedingungen welcher Grad eines schweißrauchbedingten Risikos zu erwarten ist.

Durch die Projektergebnisse werden den Firmen aus den unterschiedlichen schweißtechnischen Bereichen, bei denen es sich häufig um KMU handelt, lokal aufgelöste Informationen zum Gefährdungspotential am Arbeitsplatz in Abhängigkeit vom gewählten MSG- Schweißprozess sowie Grund- und Schweißzusatzwerkstoff zur Verfügung gestellt. Daraus können die Firmen spezifische Maßnahmen und Bedingungen ableiten, deren Berücksichtigung eine expositionsbedingte Gefährdung minimieren und damit wirksam zum Arbeitsschutz beitragen.

Ergebniszusammenfassung:

Im Rahmen dieses Forschungsvorhabens war die Entwicklung eines beschichteten Glasfasergarnes als Alternative zum bisher eingesetzten Federstahldraht zum Schneiden von Porenbetongrünblöcken vorgesehen. Durch systematische Variation der Herstellungsparameter wurde eine Auswahl an Glas- und Basaltfaserrovings mit unterschiedlichen Eigenschaften beschafft und bzgl. ihrer Zugfestigkeit charakterisiert. 4 ausgewählte Basaltfasern besitzen eine gute Performance (relevante Festigkeit im hohen tex-Bereich).

Anhand des Beschichtungsdesigns wurden verschiedene Systeme zur Beschichtung der Fasergarne entwickelt: verschiedene Epoxidharze (dünne, harte Beschichtung), Silikon, PVC und verschiedene PU-Systeme (dicke, weiche Beschichtung). Für die Beschichtung der Garne kam die Tauch-, Sprüh- und Galettenbeschichtung zum Einsatz.

Die beschichteten Garne wurden hinsichtlich ihres Garnquerschnittes, der chemischen Beständigkeit und der Mikrohärte charakterisiert. Mit der Galettenbeschichtung wurde ein Verfahren gefunden, das eine homogene Beschichtung erlaubt. PU stellt ein chemisch beständiges System für weiche Schichten dar, während mit Epoxidharz eine harte Beschichtung realisierbar ist.

Bei der Verschleiß- und Versagensanalytik wurde ermittelt, dass alle beschichteten Garne eine gute Abrasionsbeständigkeit gegenüber Strahlmittel aufweisen. Die Reibprüfungen, wie auch die Zugprüfungen zeigten eine schlechtere Abriebfestigkeit bzw. Zugfestigkeit der beschichteten Garne als derzeit eingesetzte Stahlschneiddrähte auf.

Die konventionelle Quetscheinspannung führte zu einem deutlichen Festigkeitsverlust der Garne. Dafür konnten mit einer alternativ entwickelten Einspanntechnologie gute Ergebnisse erzielt werden. Mit den Schneiddrähten konnte Porenbeton erfolgreich auf einer Laborschneidanlage geschnitten werden (unruhiges Schnittbild).

Zusammenfassend kann geschlussfolgert werden, dass im Rahmen des Projektes ein Beitrag zu alternativen Schneidmaterialien für Porenbeton geleistet wurde.