M e t a l l R u b R i k 232 6 2015 69 Jahrgang METALL M a g a z i n M it Bandschwebeöfen kann nahezu das komplette Spek trum an unterschiedlichen Legierungen Bandbreiten und Banddicken geglüht werden Es können Bänder bis zu 3 mm Banddicke bei 750 C und Bänder mit bis zu mit 2 mm Banddi cke bei 850 C prozesssicher und kratzerfrei geglüht werden Ebenso werden dünnere Bänder bis zu Folien prozesssicher geglüht und für dünneres Material kann der Tem peraturbereich auch auf bis 900 C erweitert werden Für die verschiedenen Legierungen werden unterschiedliche Ofenatmosphären verwendet am gängigsten sind Formiergas Stickstoff mit bis zu 5 Wasserstoff Stickstoff oder auch Luft was speziell für Messing üblich ist Der Bandschwebeofen zeigt hier größtmögliche Flexibilität die Atmosphäre kann nahezu ohne Änderung in der Produktivität frei gewählt werden Das Multizonenprinzip mit zonenweise vorhandenem Strömungssystem garantiert hohe Wärmeübergänge bzw eine äußert hohe Nußeltzahl dimensionslose Kenn zahl zur Beschreibung des konvektiven Wärmeübergangs Spezielle High Performance Legierungen HP alloys erfordern jedoch höhere Tem peraturen als 900 C der Temperaturbereich des Ofens sollte dann auf bis zu 1 000 C erhöht werden Dieser Bereich kann von Bandschwebeöfen mit Tragdüsensystemen nicht mehr sinnvoll abgedeckt werden Dies liegt vornehmlich an folgenden Gründen W Die benötigen Gasdrücke zur Erzielung einer ausreichenden Tragkraft würden die Bauteile zur Strömungsführung bei diesen hohen Temperaturen unnötig hoch belasten W Die nah der Schmelztemperatur extrem empfindlichen Bänder werden idealer weise nicht durch Trag oder Stabilisie rungskräfte belastet W Die Dichte der Ofenatmosphäre nimmt weiter ab und die Zugfestigkeiten der Nickelbasiswerkstoffe für die verwende ten Heißgaslaufräder werden zu gering um hier mit vertretbarem Aufwand und im Rahmen einer bedarfsgerechten Auslegung ausreichende Tragkräfte zu erzielen Für diesen Temperaturbereich kommen die beiden Konzepte W Vertikalofen dort hängt das Band mit seinem Eigengewicht an einer Rolle und W Durchhangofen dort hängt das Band zwischen zwei Rollen in Frage Die beiden Konzepte wurden bereits vor über zehn Jahren ausgiebig untersucht Damals galt es für WSP eine Sonderanlage für bis zu 1 000 C zu konzi pieren Da für die weichen Cu Bänder unter anderem auch eine niedrige Bandspannung von besonderer Bedeutung ist entschied sich der Kunde für einen Durchhangofen welcher seitdem erfolgreich in Betrieb ist Bei der Entwicklung stand aber nicht ein möglichst hoher Durchsatz im Fokus wes halb die Anlage nicht vergleichbare Durch sätze wie ein Bandschwebeofen erreichen kann Der nun entwickelte WSP HExAR Ofen vereint diese Anforderungen Hohe Durch sätze höchste Temperaturen und geringe Züge Der Begriff HExAR steht hierbei für Horizontal Extended Annealing Range Bei der Entwicklung des HExAR Ofens wurde folgenden Punkten besondere Beachtung geschenkt Kombination Hochtemperaturglühung und Standardglühung in einer Ofenanlage Ist der Anteil der HP Legierungen des Betreibers eher gering so rechnet sich eine Investition in eine spezielle Hochtempera turanlage eventuell nicht Anders stellt sich die Rechnung dar wenn man mit einer Anlage neben den HP Legie rungen auch Kupfer und Kupferlegierungen bei niedrigeren Ofentemperaturen effektiv glühen kann und der Ofen somit universell einsetzbar ist Der HExAR Ofen erreicht dies durch eine Verlängerung der Ofenanlage indem eine Stützrolle in der Kühlzone positioniert ist Horizontal Extension siehe auch Bild 1 Somit wird eine vergleichbare Erwär mungslänge zu einem Standard WSP Bandschwebeofen mit 4 Heizzonen erreicht Diese ermöglicht vergleichbare Durchsätze zu einem solchen Ofen siehe Bild 2 Her vorzuheben ist dass hier die Durchsätze in Abhängigkeit der Bandendtemperatur dargestellt sind Die Bezeichnung Extended Annealing Range bezieht sich auf die Verlängerung der Erwärmungslänge wie auf die Erwei terung des Temperaturbereiches bis auf 1 000 C Der HExAR Ofen ist wie ein Bandschwe beofen zonenweise aufgebaut und besitzt in jeder Zone mittels Frequenzumrichter drehzahlgeregelte Heißgasventilatoren zur genauen Anpassung des Wärmeüber gangs Der zonenweise Aufbau erlaubt die Einstellung von leicht unterschiedlichen Zonentemperaturen Dies ist für bestimm te Glühtechniken vorteilhaft und eröff net mehr Möglichkeiten als bei Öfen die Für die Wärmebehandlung von Kupferbändern haben sich Bandschwebeöfen mit Tragdüsensystemen bewährt und sind heute die mit Abstand gängigste Ofenbau form zum Glühen im Durchlauf Bereits in den 80er Jahren haben die Bandschwe beöfen endgültig den Siegeszug gegen die damals vorherrschende Technik der Ver tikalöfen oder Durchhangöfen angetreten WSP HExAR Ofen Neue Möglichkeiten für die Wärmebehandlung von Cu Bändern im Durchlauf Bild 1 HExAR Ofen mit dargestellter Durchhanglinie Wissen J Hansen M 1 10 C42

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