Produktionstechnik

Fallschachtöfen für Prozesse mit kurzen Abschreckverzögerungszeiten

Fallschachtöfen, manchmal auch als Überkopföfen bezeichnet, haben sich seit langer Zeit in der industriellen Praxis für das Lösungsglühen von Aluminium bewährt, weil insbesondere für dünnwandige Alu-Bauteile ein sehr schneller Transfer vom Ofen in das Abschreckbad, die sogenannte Abschreckverzögerungszeit, erforderlich ist. Die Luftfahrtnorm AMS 2770 fordert beispielsweise für Bauteile mit Wandstärken bis 0,41 mm eine Überführung von max. 5 Sekunden, gerechnet ab dem Beginn der Türöffnung bis zum kompletten Eintauchen der Charge ins Abschreckmedium.

Diese kurzen Transferzeiten sind in vielen Fällen nur mit einem Fallschachtofen realisierbar. Bei diesem Ofentyp wird der Ofenboden geöffnet und die Charge in einer schnellen einachsigen Bewegung in das darunter stehende Abschreckbad abgesenkt. Die Bewegungstechnik kann automatisch oder halbautomatisch gesteuert werden. Auf Grund des breiten Temperaturarbeitsbereiches lassen sich mit den Fallschachtofenanlagen komplette T6‑Wärmebehandlungen, bestehend aus Lösungsglühen, Abschrecken und Warmauslagern in nur einem Ofen realisieren.

Nabertherm hat ein modulares Sortiment an Fallschachtöfen mit abgestuften Ofengrößen entwickelt, so dass der Ofen kostengünstig an die jeweiligen Kundenbedürfnisse angepasst werden kann. Die Basisausführung stellt ein Fallschachtofen mit feststehendem Abschreckbad als preisgünstige Variante mit geringem Platzbedarf dar. Für eine komfortablere Beladung, kürzest mögliche Abschreckverzögerungszeiten und eine weitergehende Prozessautomatisierung kann ein Wagen angeboten werden, auf dem sowohl das Abschreckbad als auch der Chargenkorb Platz finden. Die Beladung erfolgt seitlich neben dem Ofen. Der Abstand zwischen Ofen und Abschreckbad und damit auch die Abschreckverzögerungszeiten verkürzen sich. Weitere Module für den Ofen wie auch das Abschreckbad erlauben eine genaue Anpassung an die Kundenbedürfnisse. Für hohe Durchsätze und komplette Automatisierung können diese Anlagen mit mehreren Öfen und Stellplätzen zum Puffern von Chargenkörben ausgestattet werden. Fallschachtöfen sind vom Temperaturarbeitsbereich begrenzt auf 600 °C, maximal als Option 650 °C.

Eine interessante Alternative sind Kammeröfen, die durch einen Manipulator von vorne beladen werden. Der Manipulator übernimmt auch die Überführung der Charge aus dem Ofen in das vor dem Ofen stehende Abschreckbad. Da für diese Bewegung zwei Achsen gefahren werden müssen, ist die Abschreckverzögerungszeit etwas länger als bei vergleichbaren Fallschachtöfen. Allerdings kann auch bei den Manipulator-Anlagen je nach Ausführung eine Zeit von 7 Sekunden erreicht werden. Der große Vorteil dieser Anlagen ist, dass die Bewegungstechnik nur kurzzeitig in Kontakt mit dem warmen Ofen kommt. Dadurch ist diese Anlagentechnik sowohl mit einem Umluftofen für die Wärmebehandlung von Aluminium als auch in Kombination mit Glühöfen für die Wärmebehandlung von Stahl und Titan geeignet. Zudem ist die Anlagenhöhe deutlich geringer als ein vergleichbarer Fallschachtofen. Natürlich sind auch Vergüteanlagen mit Kammerofen und Manipulator modular erweiterbar für eine Anpassung an die Prozessanforderungen.

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