Das Vakuumgießen, insbesondere das Vakuum-Induktionsschmelzen (VIM), ist ein spezielles Verfahren, bei dem hauptsächlich Nickel- und Kobaltbasislegierungen verwendet werden. Diese Werkstoffe werden gewählt, weil sie ein hohes Maß an Sauberkeit und einzigartige Eigenschaften bieten, die sich ideal für anspruchsvolle Anwendungen in Bereichen wie der Luft- und Raumfahrt und der Kerntechnik eignen.
Welche Materialien werden beim Vakuumgießen verwendet? Die 5 wichtigsten Materialien werden erklärt
1. Nickel- und Kobalt-Basis-Legierungen
Dies sind die wichtigsten Werkstoffe, die beim Vakuumgießen verwendet werden. Sie werden aufgrund ihrer Beständigkeit gegen Oxidation und andere Umweltfaktoren ausgewählt. Daher sind sie in Hochtemperatur- und korrosiven Umgebungen von entscheidender Bedeutung. Diese Legierungen enthalten oft Elemente wie Titan, Niob und Aluminium, die ihre mechanischen Eigenschaften verbessern. Sie erfordern jedoch Vakuumbedingungen für das richtige Schmelzen und Gießen.
2. Rostfreie Stähle
Nichtrostende Stähle sind zwar nicht so verbreitet wie Nickel- und Kobaltlegierungen, werden aber ebenfalls im Vakuum-Induktionsschmelzverfahren verarbeitet, wenn eine hochwertige Ausgangsschmelze gewünscht wird. Dies ist besonders wichtig für Anwendungen, die minimale Verunreinigungen und hohe strukturelle Integrität erfordern.
3. Andere Metalle und Legierungen
Das Vakuumgießverfahren ist vielseitig und kann für eine Reihe von anderen Metallen und Legierungen angepasst werden. Dazu gehören Materialien, die reaktiv sind oder eine hohe Affinität zu Sauerstoff und Stickstoff haben. Eine Vakuumumgebung ist notwendig, um Verunreinigungen und Zersetzungen während des Schmelzens zu verhindern.
4. Prozess des Vakuum-Induktionsschmelzens (VIM)
Beim VIM-Verfahren werden die Ausgangsmaterialien durch elektromagnetische Induktion unter einer kontrollierten Vakuumatmosphäre geschmolzen. Diese Methode verhindert, dass das Metall mit Sauerstoff und Stickstoff reagiert, was die Materialeigenschaften beeinträchtigen würde. Die durch die Induktion erzeugten elektrischen Wirbelströme erhitzen das Metall direkt, wodurch eine homogene Schmelze und eine genaue Kontrolle der chemischen Zusammensetzung gewährleistet werden.
5. Anwendungen und Entwicklung des Vakuumgießens
Ursprünglich für Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt entwickelt, hat sich das Vakuumgießen aufgrund seiner Fähigkeit, hochwertige, saubere und spezielle Legierungen herzustellen, auf verschiedene Fertigungsbereiche ausgeweitet. Das Verfahren ist von entscheidender Bedeutung für die Herstellung von Werkstoffen, die den strengen Anforderungen der modernen Industrie entsprechen, in der Leistung und Zuverlässigkeit an erster Stelle stehen.
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