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Fertigungslehre - Schmelzverfahren

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Fertigungslehre

Schmelzverfahren

Wie wir bereits wissen, ist das Hauptkriterium zum Schmelzen von Stahlguss oder Gusseisen Wärme. Die Art der Wärmezufuhr kann durch verschiedene Verfahren erfolgen. In diesem Kurstext werden wir Ihnen die gängigsten Verfahren vorstellen.

Bevor wir nun die einzelnen Verfahren vorstellen, nehmen wir eine Gruppierung vor:

Typen von Schmelzöfen

Schmelzöfen lassen sich unterscheiden in Öfen, die mit Brennstoffen beheizt werden und Elektroöfen.

  • Brennstoff beheizte Öfen erhalten ihre Wärme über brennbare Materialien wie Gas, Öl, Koks.
  • Elektroöfen werden mit elektrischem Strom beheizt, der mittels Induktion, Lichtbogen, oder Widerständen Wärme erzeugt.

Arten der Wärmezufuhr

Diese Verfahren der Wärmezufuhr lassen sich auch unter physikalischen Aspekten gruppieren:

  • Erwärmung durch direkten Stromfluss: Der Stahlguss oder das Gusseisen werden als Widerstand in den Stromkreis geschaltet, dabei bewirkt die elektronische Bewegungsenergie eine Erwärmung.
  • Mittelbare Erwärmung durch vorerhitztes Trägermedium: Hierbei kommen Medien wie Gas oder Flüssigkeiten zum Einsatz. Diese Art der Wärmeübertragung ist für Schmelzöfen mit einer Betriebstemperatur von bis zu 900 °C geeignet und wird als Konvektion bezeichnet.
  • Mittelbare Erwärmung durch Strahlung: auch hier kommt ein Trägermedium, das vorerhitzt ist und jeden Aggregatzustand besitzen kann zum Einsatz. Bei Temperaturen oberhalb von 750° kann die Strahlung ihre volle Wirkung erzielen.

Merke

Hier klicken zum Ausklappen Auch im Bereich der Schmelzverfahren macht sich der technologische Fortschritt bemerkbar. So sind Schmelzöfen wie der Kaltwindkupolofen, der Heißwindkupolofen und der Nieder-Frequenzofen häufig durch moderne Schmelzöfen, wie den Induktions-Tiegelofen substituiert worden.

Kupolofen

Der Kupolofen verliert zunehmend an Bedeutung, da dieser im Vergleich als unflexibel und ungenauer angesehen wird, im Gegensatz zu neueren Schmelzöfen, wie dem Induktions-Tiegelofen.

In den nachfolgenden Kurstexten stellen wir Ihnen verschiedene Schmelzöfen vor. Dabei gehen wir nacheinander auf den Kupolofen, auf den Induktionsofen, auf den Lichtbogenofen, sowie das Elektroschlacke-Umschmelzverfahren näher ein.