Rascherstarrung

© Fraunhofer IFAM Dresden

Gesamtansicht Melt Spinning-Anlage mit Peripherie im Fraunhofer IFAM Dresden

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Flexibles Tiegelsystem mit kleinem Tiegel und rotierender Kühlrolle

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Flexibles Tiegelsystem mit großem Tiegel und rotierender Kühlrolle

Die Rascherstarrungsanlage ermöglicht die Herstellung nanokristalliner oder amorpher Bänder mit Dicken kleiner 100 µm, insbesondere von Metallen und Legierungen.

Rascherstarrte Bänder werden heuzutage hauptsächlich auf magnetischem Gebiet eingesetzt. Daneben sind raschabgekühlte Löt- oder Schweißfolien ebenfalls von Interesse. Sowohl die Entwicklung neuartiger Funktionswerkstoffe (z. B. Thermoelektrika, Wasserstoffspeichermaterialien) als auch die Herstellung von Aluminium-Hochleistungswerkstoffen mit hohen Warmfestigkeiten durch Warmkompaktierung und -umformung rascherstarrter Flakes sind Bestandteile aktueller Forschungsarbeiten am Fraunhofer IFAM Dresden.

Beim Melt Spinning (MS) oder Planar Flow Casting (PFC) wird eine metallische Schmelze durch eine Düse auf eine wassergekühlte, schnell rotierende Rolle gegossen, wodurch Abkühlgeschwindigkeiten bis ca. 106 K/s erreicht werden können. Wesentliche Entwurfsmerkmale der Anlage, wie Gewährleistung extremer Laufruhe im gesamten Arbeitsbereich (bis 47 m/s am Rollendurchmesser), eine Düsenpositionierung in drei Achsen bei einer hohen Genauigkeit der Spalteinstellung sowie ein Atmosphärenkonzept, welches die Verarbeitung der Werkstoffe unter Vakuum (10-6 mbar), Inertgas oder Luft ermöglicht, gestatten ein breites Spektrum an Forschungs- und Entwicklungsarbeiten. Die Induktionsheizung erlaubt Schmelztemperaturen von über 1.700 °C bei Schmelzmassen von 100 bis 2.000 g (volumenmäßig auf Aluminium bezogen).