Kühlen

Verschiedene Arten des Kühlvorgangs

Das Kühlen hat im Zusammenhang mit der Wärmebehandlung von Produkten zunehmende Bedeutung. Hierbei werden grundsätzlich zwei verschiedene Arten des Kühlens unterschieden:

  • möglichst schnelles überwiegend toleranzloses Abkühlen zum weiteren Handling bzw. zur weiteren Bearbeitung der Produkte/Werkstoffe
  • gezieltes, gesteuertes Abkühlen in einem relativ engen Temperaturtoleranzfeld zur Erreichung gewünschter Produkteigenschaften oder zur Vermeidung von Werkstoffspannungen bei sensiblen Produkten/Werkstoffen

Im Folgenden sollen ausgewählte Praxisbeispiele diesen Prozess verdeutlichen.

Das Kühlen von verschiedenen Produkten als Folgeprozess der Wärmebehandlung in unseren Industrieöfen oder nach unabhängigen Prozessen, muss ähnlich wie beim Erwärmen über die Oberfläche und den angemessenen Wärmeübergangswert ausgelegt werden. Hierbei spielt der Temperaturunterschied, d.h. die Differenz des Kühlmediums zur Temperatur der zu kühlenden Produkte, sowie die Anströmgeschwindigkeit eine wesentliche Rolle. Über die Anströmgeschwindigkeit des Kühlmediums auf das Produkt, kann zum Beispiel die Abkühlzeit eingestellt werden und dies insbesondere bei kleiner werdender Temperaturdifferenz.

Für manche Prozesse ist eine langsame oder gar eine über mehrere Temperaturrampen gesteuerte Kühlung erforderlich, um die Werkstücke bis zum Kerntemperaturausgleich zu führen (Relaxation).

Hier erfolgt in der Regel eine Kühlung mittels unterschiedlicher Temperaturen über einen längeren Zeitraum, d.h. über Stunden oder Tage.

Ebenso ist beispielhaft beim Tempern von Kunststoffteilen auch nach dem Temperprozess ein Halten der Produkttemperatur bei ca. 50 °C über einen Zeitraum unter einer Stunde erforderlich, bevor die Produkte für das Verpacken oder für nachfolgende Arbeitsschritte auf Temperaturen abgekühlt werden, damit sie zum Beispiel durch Personen ohne Verbrennungsgefahr oder weitergehende Schutzmaßnahmen sicher gehandelt werden können.

Das Kühlmedium, meistens Prozessluft, kann zum Erreichen von reproduzierbaren Abkühlraten (Sommer/Winter) beispielhaft mittels Kühlwasser vortemperiert werden.

Damit bei diesen Prozesslufttemperaturen kein Kondensat entstehen kann, müssen diese Kühlzonengehäuse, zur Vermeidung der Unterschreitung des Taupunktes, entsprechend gedämmt werden.

In anderen Prozessen wiederum sind Abschreckvorgänge mit sehr kleinen Kühlraten von bis zu 2-3 K/s bei Temperaturen von 530 °C auf 200 °C erforderlich, um zum Beispiel Gefügeveränderungen im Bauteil einzufrieren.

Für Abschreckvorgänge, insbesondere für das Warmbehandeln von Aluminiumgussteilen, ist ein Abschrecken in temperiertem Wasser oder in Polymerlösungen verbreitet, aber insbesondere für das „mildere“ Abschrecken von sogenannten Strukturbauteilen, die vermehrt im Automobilbau eingesetzt werden auch mit Luft. Für diese Abschreckvorgänge sind Luftausblasgeschwindigkeiten teilweise jenseits einer Geschwindigkeit von 100 Km/h erforderlich, die entsprechend über Ventilatoren erzeugt werden. Zudem ist hierbei, gerade bei diesen meist großvolumigen Bauteilen, eine möglichst gleichmäßige, d.h. homogene Abkühlung durch eine entsprechende Technologie zu gewährleisten. Als Nebeneffekt kann eine sehr effektive Lufttechnologie zudem auch noch Produktionsfläche sparen, indem der Kühlbereich im Gegensatz zu herkömmlichen Kühlverfahren nahezu auf ein Drittel reduziert werden kann.

Kühlen, ein Prozess der es in sich hat und der prozesssicher und effizient durch die Airtec-Technologie dargestellt und gehandelt wird.

Werkstoff­eigenschaften nach Kundenwunsch

Das Kundenprodukt, d. h. die gezielte Erreichung der vom Kunden gewünschten Werkstoffeigenschaften, steht im Mittelpunkt eines jeden Wärmebehandlungsprozesses. Dies ist zentraler Bestandteil des Handelns des gesamten Airtec-Teams. Aus den spezifischen Produktanforderungen entwickeln unsere Ingenieure und Techniker maßgeschneiderte Prozesslösungen und setzen diese mit unseren Fachkräften in moderne und energieeffiziente Industrieofen- und Kühltechnik oder deren Kombination um. Aus dem branchenübergreifenden Erfahrungsschatz werden so Systemlösungen erschaffen, von denen unsere Kunden in vollem Umfang profitieren. Ausführungsbeispiele finden Sie auf den Unterseiten zu unseren Produkten

Wenn Sie weitere Fragen zu den Verfahren unserer Wärmebehandlungs- bzw. Kühlanlagen haben, dann nehmen Sie gerne Kontakt zu uns auf. Wir stehen Ihnen gerne beratend zur Seite.

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