Ein VAR-Ofen (Vacuum Arc Remelting) arbeitet durch kontinuierliches Umschmelzen einer verbrauchbaren Elektrode mit Hilfe eines Lichtbogens unter Vakuumbedingungen. Dieser Prozess wird von modernen Computersystemen gesteuert, um präzise Prozessparameter und eine qualitativ hochwertige Metallproduktion zu gewährleisten.
Die 5 wichtigsten Schritte werden erklärt
1. Elektrode und Lichtbogenbildung
Der Prozess beginnt mit einer Abschmelzelektrode, d. h. dem umzuschmelzenden Material.
Mit Hilfe von Gleichstrom wird zwischen dieser Elektrode und der Grundplatte einer Kupferform ein Lichtbogen erzeugt.
Die Form ist von einem Wassermantel umgeben, um das geschmolzene Metall zu kühlen und zu verfestigen, während es den Barren bildet.
2. Vakuumumgebung
Der gesamte Prozess findet unter einem Hochvakuum statt.
Diese Vakuumumgebung ist von entscheidender Bedeutung, da sie eine Verunreinigung durch atmosphärische Gase verhindert und die Entfernung von gelösten Gasen und Verunreinigungen aus dem Metall erleichtert.
Dies führt zu einer erheblichen Verbesserung der Reinheit und Sauberkeit des Metalls.
3. Computersteuerung und Automatisierung
Moderne VAR-Öfen sind hochgradig automatisiert und verwenden Computersysteme zur Steuerung verschiedener Parameter wie Umschmelzgeschwindigkeit, Lichtbogenabstand und Elektrodengewicht.
Diese Systeme gewährleisten eine präzise Steuerung des Prozesses und verbessern die Reproduzierbarkeit und Qualität der produzierten Blöcke.
Ein Bedienerschnittstellen-PC (OIP) dient als übergeordnete Steuerung, mit der die Bediener den Prozess überwachen und bei Bedarf anpassen können.
4. Vorteile des VAR-Verfahrens
Das VAR-Verfahren bietet mehrere Vorteile, darunter die Entfernung von gelösten Gasen wie Wasserstoff und Stickstoff.
Es reduziert auch Spurenelemente mit hohem Dampfdruck und verbessert die Oxidreinheit.
Das VAR-Verfahren ermöglicht eine gerichtete Erstarrung des Blocks von unten nach oben, wodurch Makroseigerungen vermieden und Mikroseigerungen verringert werden können.
Außerdem erfordert das VAR-Verfahren den geringsten Energieaufwand aller Umschmelzverfahren und ist völlig keramikfrei.
5. Qualität und Reproduzierbarkeit
Kontinuierliche Verbesserungen bei der Konstruktion und Steuerung von VAR-Öfen, insbesondere bei der Computersteuerung und -regelung, haben zu einer besseren Qualität und Reproduzierbarkeit der metallurgischen Eigenschaften der Produkte geführt.
Diese genaue Kontrolle aller Umschmelzparameter gewährleistet die Herstellung homogener Blöcke, die frei von Makroseigerungen sind und eine kontrollierte Erstarrungsstruktur aufweisen.
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