Versuch macht klug
Innovative Aluminiumlegierungen aus dem Trimet-Industrielabor /Werkstoffe der Zukunft werden gemeinsam mit Kunden entwickelt
Für das Industrieland Deutschland sind Innovationen unverzichtbar. Meist steht die Frage nach den richtigen Werkstoffen am Anfang jeder Innovation. Das Industrielabor der Trimet Aluminium AG kann die Innovationswege für Leichtmetallanwendungen in den Bereichen Verkehr, Bau und Energie entscheidend verkürzen.
Das Industrielabor am Trimet-Standort Essen ermöglicht es der Industrie, bereits beim Aluminiumproduzenten an individuellen Innovationslegierungen in kleinen Mengen zu forschen und diese bis zum Produkteinsatz weiter zu entwickeln. Neben der Legierung ist das Homogenisieren ein entscheidender Faktor für den späteren Innovationserfolg. Durch eine gesteuerte Wärmezufuhr und ein streng kontrolliertes Abkühlen können die Werkstoffeigenschaften des Metalls entscheidend beeinflusst und in die gewünschte Richtung optimiert werden. Ingenieure, Metallurgen und Fachkräfte der Trimet verändern die Prozessführung der Homogenisierungsöfen entsprechend den Zielvorstellungen der Kunden und entwickeln zunächst im Labormaßstab maßgeschneiderte Lösungen, die später material- und energieeffizient in der Produktion eingesetzt werden.
Die Wärmebehandlung von Aluminiumlegierungen (Homogenisierung) beginnt mit dem effizienten Einsatz von Energie und Material. Aluminium wird nach der Herstellung zunächst als Barren oder Bolzen vergossen und erstarrt. Um es für die Weiterverarbeitung vorzubereiten, wird es wärmebehandelt. In der Glühkammer des Ofens werden die Bolzen innerhalb eines variablen Zeitraumes von zwei bis zwölf Stunden auf eine Temperatur zwischen 450°C und 620°C aufgeheizt. Glühzeit und Temperaturniveau bestimmen wesentliche Eigenschaften der Legierung.
Kunden aus dem Automobilbau wünschen sich Werkstoffe, die eine besondere Festigkeit, aber zugleich auch eine hohe Dehnung und Duktilität sowie ein bestimmtes Faltverhalten aufweisen. Diese Charakteristika können durch die Wärmebehandlung beeinflusst werden. Während der Wärmebehandlung ordnen sich die Kristalle der Legierung neu. Das gleicht dem Umprogrammieren der Werkstoff-DNA, die durch diesen Prozess auf die gewünschten Eigenschaften hin neu konfiguriert wird.
Nach der Wärmebehandlung erfolgt die kontrollierte Abkühlung der speziellen Metalllegierung. In der Wasserkühlkammer werden die Bolzen binnen weniger Minuten auf Raumtemperatur abgekühlt. Durch den Einsatz von Wasser – einem guten Wärmeleiter – kühlt das Metall besonders schnell und wird besonders fest.
Im Gegensatz dazu kann die Abkühlphase in der Luftkühlkammer bis zu vier Stunden dauern. Luft hat eine geringere Wärmeleitfähigkeit als Wasser, sodass sich der Abkühlprozess verlangsamt. Die Abkühlung des Metalls in der Luftkühlkammer eignet sich besonders für Legierungen, die formbarer sein müssen.
Der Versuchsofen am Standort in Essen bildet den Ausgangspunkt, um innovative Aluminium-Legierungen material-, energie- und ressourceneffizient zu erforschen und zu entwickeln.
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Homogenisierungsöfen der TRIMET ALUMINIUM AG
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