Pulvermetallurgie macht Öfen umweltfreundlich

Die pulvermetallurgischen Werkstoffe von Sandvik mit ihrer einzigartigen Kombination aus hoher Oxidationsbeständigkeit und Formstabilität steigern sowohl die Produktivität als auch die Energieeinsparung. Außerdem verringern sie den Wartungsbedarf bei Kunden mit anspruchsvollen Hochtemperatur-Fertigungsprozessen.

Eine effiziente Wärmebehandlung ist bei der Herstellung von integrierten Schaltkreisen für Smartphones bis hin zu Solarzellen und Produkten auf Stahl- und Aluminiumbasis unerlässlich. Eine Herausforderung, mit der die Hersteller ständig zu kämpfen haben, besteht darin, dass die Industrieöfen mit der für diese Prozesse erforderlichen extremen Hitze - oft bis zu 1.250 Grad Celsius - fertig werden müssen.

"Ein häufiges Problem ist, dass sich die Bauteile in den Heizsystemen im Laufe der Zeit verformen", sagt Bo Jönsson, technischer Spezialist bei Kanthal, dem Teil der Sandvik-Gruppe, der Produkte und Systeme für die industrielle Beheizung entwickelt. Damit ein Material bei hohen Temperaturen richtig funktioniert, sind zwei wesentliche Eigenschaften erforderlich: gute Formstabilität und Oxidationsbeständigkeit".

Erhöht die Energieeinsparung

Werkstoffe, die traditionell für diese Art von Ofenanwendungen verwendet werden, sind oft auf Nickelbasis hergestellt und bieten eine gute Formstabilität, aber eine begrenzte Oxidationsbeständigkeit", erklärt er. Herkömmlich hergestellte Werkstoffe auf Eisen-, Chrom- und Aluminiumbasis haben zwar hervorragende Oxidationseigenschaften, aber eine relativ geringe Formstabilität.

"Wir haben viel Arbeit in die Suche nach Lösungen gesteckt, die unseren Kunden bei diesem Dilemma helfen", sagt Jönsson, "die Materialien Kanthal APM™ und Kanthal APMT™ kombinieren auf einzigartige Weise hohe Oxidationsbeständigkeit und Formstabilität. Der Schlüssel zur erfolgreichen Entwicklung dieser Eigenschaften war der Einsatz der Pulvermetallurgie, um ein optimales Gefüge in den Werkstoffen zu erreichen."

Jönsson erklärt, dass die Pulvermetallurgie es ermöglicht hat, das Metall mit Milliarden von kleinen Partikeln zu strukturieren, wodurch die Festigkeit bei hohen Temperaturen erheblich gesteigert werden konnte. Die Materialien werden nun in Anwendungen wie Heizsystemen für Industrieöfen und anderen anspruchsvollen Anwendungen eingesetzt.

"Ein Beispiel sind Ofenrollen für kontinuierliche Glühanlagen aus Kanthal APMT™, die ohne Wasserkühlung auskommen", sagt Jönsson, "das bringt erhebliche Energieeinsparungen und Umweltvorteile. In vielen Fällen war es auch möglich, den Wartungsbedarf zu verringern und die Produktivität zu steigern, da die Prozesstemperaturen erhöht und die Zahl der Abschaltungen verringert wurden."

Wir haben viel Arbeit in die Suche nach Lösungen gesteckt, die den Kunden bei diesem Dilemma helfen

Jönsson sieht erhebliche Möglichkeiten für die Ausweitung des Einsatzes von pulvermetallurgischen Werkstoffen. So hat Kanthal APMT™ beispielsweise dazu beigetragen, dass Sandvik heute an einer Reihe von Projekten im Zusammenhang mit einer zukünftigen fossilfreien Energieversorgung beteiligt ist.

"Die Verbrennung biobasierter Brennstoffe erzeugt korrosive Umgebungen, denen unsere Werkstoffe nachweislich gut widerstehen können", sagt Jönsson, "sie könnten sogar in der nächsten Generation von Kernkraftwerken von Nutzen sein. Und damit konzentrierte Solarenergie in großem Maßstab kosteneffektiv sein kann, werden neue Materialien benötigt, die Sonnenenergie bei höheren Temperaturen verarbeiten und speichern können."

Lesen Sie mehr über Kanthal APM™ und Kanthal APMT™ Materialien auf der Kanthal Website