Arbeitsgruppe Bandgießen
Die Arbeitsgruppe Bandgießen beschäftigt sich mit der Weiterentwicklung des Bandgießens nach dem Zwei-Rollen Verfahren und betreibt eine entsprechende Bandgießanlage im Labormaßstab. Dazu zählen die Weiterentwicklung des Prozesses hinsichtlich Qualität und neuer Produkte, die Erweiterung und Optimierung der Anlagenkomponenten sowie die Entwicklung neuer, für das Bandgießen optimierter Werkstoffe und deren Prozessierung. Der Fokus liegt hierbei auf dem vertikalen Bandgießen von Stahl.
Hocheffiziente Elektrobleche aus dem Bandgießprozess
Nicht-kornorientierte Elektrobleche werden in rotierenden elektrischen Maschinen wie beispielsweise Generatoren und Elektromotoren verbaut. Ein hoher Siliziumgehalt im Elektroband kann zu einer Effizienzsteigerung dieser elektrischen Maschinen beitragen. Dem Zulegieren von Silizium sind allerdings Grenzen gesetzt, da dieses das Material versprödet und dadurch eine Weiterverarbeitung wie beispielsweise Kaltwalzen unmöglich macht. Durch eine endabmessungsnahe Herstellung von Elektroblechen kann der Walzaufwand erheblich reduziert werden. Damit könnte das Bandgießen einen Ansatz darstellen, das Legierungsspektrum gegenüber der konventionellen Prozessroute weiter auszureizen. Auf der am IBF vorhandenen Laboranlage werden die verfahrenstechnologischen Grundlagen des Bandgießens für die neuartigen Legierungen erarbeitet. Auch die nachfolgende Weiterprozessierung der hochlegierten Eisenlegierungen zu schlussgeglühtem Elektroband wird mit den Walz- und Glühanlagen des IBF untersucht.
Für weitere Informationen wenden Sie sich bitte an Max Müller.
Gießplattieren – Verbundwerkstoffe aus dem Bandgießprozess
Plattierte Werkstoffe finden Einsatz in vielen Anwendungsbereichen. Sie erlauben kostengünstig maßgeschneiderte Eigenschaftskombinationen. Aufgrund ihrer großen Verbreitung existieren verschiedene Herstellungsprozesse, jeweils mit ihren eigenen Limitierungen. Das Gießplattieren bildet eine alternative Herstellungsroute, welche die kurze Prozessroute des Zwei-Rollen Bandgießens ausnutzt, um diese Limitierungen zu adressieren. Auf der Anlage des Instituts für Bildsame Formgebung wird ein vorgefertigtes Plattierband in den Gießspalt geführt, wo es sich unter Ausnutzung der Prozesshitze mit dem Gussband verbindet. So ließen sich für verschiedene Stahlkombinationen Bänder mit Dickenverhältnissen von 6:1 bis 10:1 zwischen Guss- und Plattierband herstellen. Die hergestellten Bänder wurde untersucht, um den unterliegenden Verbindungsmechanismus zu beschreiben und zu verstehen. Als nächster Schritt ist die Erforschung der Kombinierbarkeit von Nichteisen-Metallen mit Stahl angestrebt.
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Profilgießen – Belastungsangepasste Halbzeuge aus dem Bandgießprozess
Belastungsangepasste Bauteile sind beim Leichtbau nicht mehr hinfort zu denken. Deren Herstellung jedoch ist weiterhin aufwändig und nicht trivial. Ganz im Sinne der Prozessverkürzung, lässt sich mittels des Profilgießens Warmband mit belastungsangepasstem Querschnitt direkt aus der Schmelze herstellen. Mithilfe des Einsatzes profilierter Gießrollen beim Bandgießen und einem abgestimmt profilierten Warmwalzstich, welcher die Prozesshitze ausnutzt, kann Warmband mit fließenden Übergängen mit einer Steigung bis zu 45 ° und Dickenunterschieden bis zu 60 % energieeffizient hergestellt werden. Dieses eignet sich hervorragend als Halbzeug für verschiedenste Bauteile mit belastungsangepasstem Querschnitt.
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Bandgießen hochmanganhaltiger Stähle
Im Rahmen des Sonderforschungsbereichs 761 „Stahl – ab initio“ wird die gesamte Prozesskette, bestehend aus Bandgießen sowie Warm- und Kaltwalzen, zur Herstellung Mn-legierter Stähle untersucht. Diese hochlegierten Werkstoffkonzepte bedingen eine umfassende Anpassung des Bandgießprozesses hinsichtlich der Inertisierungsmedien, Feuerfestmaterialien und Gießparameter sowie der Kalt- und Warmwalzstrategien. Weiterhin werden die Möglichkeiten zur gezielten Beeinflussung der Werkstoffeigenschaften der erzeugten Bänder durch Variation der Gieß- und Walzparameter untersucht. So soll die herausragende Kaltverfestigung der hochmanganhaltigen Stähle ausgenutzt werden, um mittels „strain hardening engineering“ maßgeschneiderte Halbzeuge in einer drastisch verkürzten Prozesskette herzustellen.
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