Untersuchung zur aerodynamischen Bandführung mit gleichzeitiger Erwärmung in einem Schwebebandofen

Im Jahr 2006 wurden in der deutschen NE-Industrie 522 148 Tonnen legierte und unlegierte Kupferbänder hergestellt [133]. Der größte Teil davon findet Anwendung als Halbzeug für die Elektrotechnik und Elektronik. Hierzu gehören als Endprodukte moderner Technik unentbehrliche Bauteile wie Steckverbindungen, Kontakte, Transformatorspulen oder Halbleiterbauelemente. Diese werden meist durch Stanzen, Tiefziehen, Pressen sowie Wickeln produziert, was eine entsprechende mechanische Verarbeitbarkeit der Halbzeuge verlangt. Als gute Verarbeitbarkeit wird hierbei gute Stanzbarkeit und Duktilität verstanden. Um diese gewünschten Eigenschaften der beim Kaltwalzen verfestigten Bänder einzustellen, werden sie einer Rekristallisationsglühung unterzogen. Seit Mitte der 70er wird dieser Wärmebehandlungsprozess zunehmend mittels kontinuierlich arbeitender Anlagen, so genannter Schwebebandöfen, realisiert. Das Prinzip des Schwebebandofens stellt Bild 1.1 dar. Das abgewickelte Band wird horizontal und berührungslos durch den Ofen gezogen. Den berührungslosen Transport ermöglicht das tragende Gaspolster, das durch die Prallströmung aus einem speziellen Düsensystem auf beiden Seiten des Bandes induziert wird. Gleichzeitig wird diese Strömung zur Aufheizung und Kühlung des Bandes benutzt. Der resultierende Temperaturverlauf (Bild 1.1) besteht somit aus einer Aufheizphase, einer relativ kurzen Haltephase und einer Kühlphase. Das Aufheizen initiiert die Wandlung der Mikrostruktur des kalt gewalzten Werkstoffes, was makroskopisch eine Abnahme der Härte ergibt. Zuerst findet die relativ kurze Rekristallisation statt. Danach folgt der Kornwachstumsprozess, der für die Eigenschaften des Werkstoffs am Ofenausgang entscheidet ist.