Anwendungsbereiche von Drahtgewebe-Durchlauföfen: Befestigungselemente, Federn, Sintern und Blankglühen
Der Durchlauf-Drahtbandofen ist eine der vielseitigsten Wärmebehandlungsanlagen der Branche. Er verarbeitet Befestigungselemente mit einer Leistung von 1,5 Tonnen pro Stunde, Federn mit 0,8 Tonnen pro Stunde, pulvermetallurgische Teile mit 0,5 Tonnen pro Stunde und blankgeglühte Edelstahl-Stanzteile mit 0,3 Tonnen pro Stunde. Die Anwendungsbereiche erweitern sich stetig, da Ingenieure immer neue Wege finden, das Durchlaufprinzip zu nutzen. Ich möchte Ihnen die wichtigsten Anwendungsgebiete, die Prozessabläufe und die Erfahrungen von MONTE INTELLIGENCE aus der Arbeit in diesen Branchen vorstellen.
Verbindungselementeherstellung
Die Befestigungsmittelindustrie ist weltweit der größte Abnehmer von Durchlauföfen. Schrauben, Muttern, Unterlegscheiben und Gewindestangen werden in diesen Öfen gehärtet und angelassen. Der Durchsatz ist hoch, die Teile sind klein und der Prozess ist gut erforscht.
Eine Standard-Wärmebehandlungsanlage für Verbindungselemente nutzt einen 600 bis 900 mm breiten Bandofen mit 6 bis 8 Zonen. Die Teile werden bei 840 bis 880 °C (abhängig vom Kohlenstoffgehalt) austenitisiert, in Öl oder Polymer abgeschreckt, gewaschen und bei 400 bis 600 °C angelassen. Die Verweilzeit im Ofen beträgt 45 bis 75 Minuten, der Durchsatz 300 bis 800 kg pro Stunde.
Die Atmosphäre besteht typischerweise aus einem endothermen Gas für Verbindungselemente aus Kohlenstoffstahl und aus Stickstoff mit 1 bis 2 Prozent Erdgasanteil für Verbindungselemente aus legiertem Stahl. Das Kohlenstoffpotential wird auf den Zielwert eingestellt, um eine Entkohlung zu verhindern. Die Oberflächenhärte beträgt HRC 38 bis 44 für Verbindungselemente der Güteklasse 8.8, HRC 33 bis 39 für die Güteklasse 10.9 und HRC 36 bis 42 für die Güteklasse 12.9.
MONTE INTELLIGENCE hat Wärmebehandlungsanlagen für Verbindungselemente an zahlreiche chinesische, indische und südostasiatische Hersteller geliefert. Die größte Anlage verarbeitet 1,5 Tonnen Schrauben der Größen M8 bis M16 pro Stunde in einem 1200 mm breiten Bandofen.
Federnherstellung
Federn stellen ein weiteres wichtiges Anwendungsgebiet für Bandöfen dar. Die Federn werden einlagig auf das Band aufgebracht, austenitisiert, abgeschreckt und angelassen. Das Verfahren ähnelt der Wärmebehandlung von Verbindungselementen, jedoch sind die Anforderungen an die Temperaturhomogenität strenger, da die Federn empfindlicher auf ungleichmäßige Härte reagieren.
Eine Standard-Wärmebehandlungsanlage für Federn nutzt einen 600 bis 900 mm breiten Bandofen mit 7 bis 9 Zonen. Die Federn bestehen typischerweise aus Federstahl der Sorten 51CrV4, 60Si2Mn oder 55Cr3. Die Austenitisierungstemperatur liegt zwischen 850 und 880 °C, die Abschreckung erfolgt in Öl und die Anlasstemperatur zwischen 400 und 500 °C. Der Durchsatz beträgt je nach Federgröße und Bandbeladungsdichte 200 bis 500 kg pro Stunde.
Die Atmosphäre besteht aus einem endothermen Gas mit strenger Kontrolle des Kohlenstoffpotenzials. Die Federn dürfen an der Oberfläche weniger als 1 % Entkohlung aufweisen, und das Kohlenstoffpotenzial wird typischerweise auf 0,05 % über dem nominellen Kohlenstoffgehalt des Stahls eingestellt, um den Oberflächenkohlenstoff während der Austenitisierung zu erhalten.
Pulvermetallurgie-Sintern
Pulvermetallurgische Teile werden in Drahtgitteröfen bei 1100 bis 1280 Grad Celsius gesintert. Beim Sinterprozess verbinden sich die Metallpulverpartikel zu einem festen Bauteil. Die Atmosphäre besteht typischerweise aus einem Wasserstoff-Stickstoff-Gemisch oder reinem Wasserstoff, um Oxidation zu verhindern.
Der Sinterofen verfügt über fünf bis sieben Zonen: Ausbrennzone (zum Entfernen des Pressschmierstoffs), Vorwärmzone, Hochtemperatur-Sinterzone, Abkühlzone und Endabkühlzone. Die Hochtemperaturzone wird gasbeheizt und mit Strahlungsrohren betrieben, wobei die maximale Temperatur durch das Material der Strahlungsrohre begrenzt ist (typischerweise 1280 °C für Siliziumkarbidrohre).
Der Durchsatz eines 600 mm breiten Bandsinterofens liegt bei 100 bis 300 kg pro Stunde. Die größten Sinteröfen der Welt sind 900 bis 1200 mm breit und erreichen Durchsätze von 500 bis 800 kg pro Stunde. MONTE INTELLIGENCE liefert Sinteröfen für PM-Bauteile aus Eisen, PM-Bauteile aus Edelstahl und weichmagnetische Verbundwerkstoffe.
Blankglühen von Edelstahl
Edelstahl-Stanzteile, Drahtbiegeteile und Rohre werden in Bandöfen bei 1050 bis 1150 Grad Celsius unter Wasserstoffatmosphäre blankgeglüht. Das Verfahren erzeugt eine helle, oxidfreie Oberfläche, die sich ohne Beizen für die Weiterverarbeitung eignet.
Der Blankglühofen verfügt über fünf bis sieben Zonen mit gasbefeuerten Strahlungsrohren oder elektrischen Heizelementen. Die Atmosphäre besteht typischerweise aus 25 bis 75 Prozent Wasserstoff in Stickstoff mit einem Taupunkt unter -40 Grad Celsius. In der Kühlzone sorgt ein Umluftventilator für die Kühlung der Teile unter der Schutzatmosphäre, um eine erneute Oxidation zu verhindern.
Der Durchsatz eines 600 mm breiten Blankglühofens beträgt 50 bis 200 kg pro Stunde. Die Teile müssen vor dem Einbringen in den Ofen sauber und trocken sein, um Verunreinigungen und Wasserflecken zu vermeiden.
Lötanwendungen
Das Hartlöten von Stahlbaugruppen mit Kupfer, von Wärmetauschern mit Aluminium und von Werkzeugverbindungen mit Silber erfolgt in Durchlauföfen. Die Löttemperatur liegt typischerweise bei 600 bis 700 °C für Kupfer und 580 bis 620 °C für Aluminium. Als Schutzgasatmosphäre dient ein Stickstoff-Wasserstoff-Gemisch oder, beim Hartlöten von Aluminium, reiner Stickstoff mit einem geringen Fluorzusatz.
Der Lötofen verfügt über 5 bis 7 Zonen mit elektrischen Heizelementen. Die Werkstücke werden auf ein Förderband gelegt, wobei das Lötmetall bereits in die Fügefläche eingebracht ist. Der Ofen schmilzt das Lötmetall und benetzt die Fügeflächen. Anschließend werden die Werkstücke unter Luftatmosphäre abgekühlt, um Oxidation zu verhindern.
Stressabbau bei Kleinteilen
Kleine bearbeitete Teile, Schweißbaugruppen und Federdraht werden in Drahtgitteröfen bei 400 bis 700 Grad Celsius spannungsarmgeglüht. Der Spannungsarmglühzyklus ist kürzer als der Härtezyklus, typischerweise 20 bis 40 Minuten, und der Durchsatz ist höher.
Ein Standard-Spannungsarmglühofen verfügt über 3 bis 4 Zonen und eine Durchsatzleistung von 500 bis 1500 kg pro Stunde. Die Atmosphäre besteht typischerweise aus Luft (für Kohlenstoffstahl) oder Stickstoff (für legierten Stahl). Die Temperaturhomogenität beträgt ± 10 °C und ist damit weniger streng als bei Härteöfen.
Auswahl nach Branche
Für Käufer, die einen Siebbandofen spezifizieren, hängt die Wahl von der Teilegeometrie, dem Prozessablauf, dem angestrebten Durchsatz und der verfügbaren Energiequelle ab. Das Ingenieurteam von MONTE INTELLIGENCE prüft diese Parameter gemeinsam mit dem Käufer und empfiehlt eine Ofenkonfiguration mit der passenden Bandbreite, Heizlänge, Zonenanzahl und dem geeigneten Atmosphärensystem.
Besuchenwww.cnlymonte.com/products-mesh-belt-furnace.html Produktspezifikationen und Branchenbeispiele finden Sie hier. Für eine Projektbesprechung senden Sie bitte eine E-Mail an helenxu@cnlymonte.com mit dem Betreff „Anwendung für Gewebebänder“ und Angaben zu Ihrer Teilegeometrie, Ihrem Prozessablauf und Ihrem angestrebten Durchsatz.
