Var bei Metallen bezieht sich auf das Vakuum-Lichtbogen-Umschmelzen (Vacuum Arc Remelting, VAR), ein sekundäres Schmelzverfahren, das zur Verbesserung der Qualität und Homogenität von Metallen eingesetzt wird.
Dieses Verfahren ist besonders vorteilhaft für Metalle wie Nickel, Titan und Spezialstähle.
Es wird häufig in anspruchsvollen Anwendungen wie der Luft- und Raumfahrt, der Biomedizin und der Spezialitätenindustrie eingesetzt.
4 Wichtige Einblicke
1. Prozess-Übersicht
Vakuumumgebung: Das VAR-Verfahren wird im Vakuum durchgeführt, was eine Verunreinigung und Oxidation des Metalls verhindert und eine hohe Reinheit gewährleistet.
Schmelzen mit Lichtbogen: Zum Schmelzen der Verbrauchselektrode wird ein Gleichstromlichtbogen verwendet.
Dieser Lichtbogen wird zwischen der Elektrode und dem geschmolzenen Metall in einem wassergekühlten Kupfertiegel erzeugt.
Kontrollierte Erstarrung: Das Metall erstarrt von unten nach oben, was eine kontrollierte und gleichmäßige Struktur ermöglicht und Defekte wie Porosität und Entmischung minimiert.
2. Anwendungen
Raumfahrt und Luftfahrt: VAR wird in großem Umfang für die Herstellung von Superlegierungen und reaktiven Metallen wie Titan eingesetzt, die aufgrund ihrer Festigkeit und ihres geringen Gewichts für Komponenten in der Luft- und Raumfahrt unerlässlich sind.
Biomedizin: Mit VAR verarbeitete Metalle werden aufgrund ihrer Biokompatibilität und Haltbarkeit in biomedizinischen Implantaten verwendet.
Hochfeste Stähle: Diese werden in kritischen Komponenten wie Raketentriebwerken und Fahrwerken verwendet, bei denen Zuverlässigkeit und Festigkeit entscheidend sind.
3. Vorteile gegenüber herkömmlichen Methoden
Erhöhte Homogenität: VAR sorgt für eine gleichmäßigere Verteilung der Elemente im Metall und verbessert so dessen mechanische Eigenschaften.
Geringere Defekte: Durch das Verfahren werden Defekte wie Mittellinienporosität und Seigerungen, die bei herkömmlichen Schmelzverfahren üblich sind, erheblich reduziert.
Eignung für reaktive Metalle: Metalle wie Titan, die reaktiv sind und sich in Freiluftöfen zersetzen, können mit dem VAR-Verfahren effektiv verarbeitet werden.
4. Kombinierte Verfahren
VIM-VAR (Vakuum-Induktionsschmelzen kombiniert mit Vakuum-Lichtbogenumschmelzen): Dieses doppelte Schmelzverfahren verbessert die Reinheit und die magnetischen Eigenschaften der Metalle, so dass sie sich für hochtechnologische Anwendungen eignen.
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