Effizientes Kühlen von extrudiertem Aluminium
Beim Extrudieren von Al-Legierungen wird ein erwärmter Al-Strang durch eine Matrize gepresst und auf der anderen Seite abgeschreckt oder gekühlt, um ein langes Werkstück herzustellen. Das extrudierte Al kann in dieser Form verwendet, in kleinere Teile geschnitten oder als Ausgangsmaterial für weitere Verfahren verwendet werden. Wissenschaftler entwickeln derzeit ein System zum kontrollierten Abschrecken und zur Wärmeabfuhr für hochgradige Wärmerückgewinnung in der Profilkühlungsphase. Durch EU-Finanzierung des Projekts ECOQUENCH wird diese Energie bei der energieaufwändigen Wärmealterung wiederverwendet werden. Es wird erwartet, dass mit dieser Technologie 50 % der während des Sprühhärtens verlorenen Energie rückgewonnen und der in dieser Phase produzierte Ausschuss um 25 % verringert werden kann. Während der ersten Projektphase ermittelten die Forscher die optimalen Abkühlgeschwindigkeiten für verschiedene extrudierte Al-Profile. Sie untersuchten eine Reihe von Ölen, die im Sprühhärteverfahren eingesetzt werden sollen. Die Auswahl der möglichen Stoffe war von zahlreichen Faktoren abhängig, darunter die hohen Temperaturen, denen widerstanden werden muss. Dies bedeutete, dass Substanzen mit niedrigem Flammpunkt (der Temperatur, bei der sie sich in der Luft entzünden können) wie z. B. Mineralöl ungeeignet waren. Das Team stellte letztendlich fest, dass synthetische Ester das beste Mittel waren, und wählten einen solchen mit hohem Flammpunkt, hoher Selbstentzündungstemperatur, Reaktionsträgheit und Sicherheit. Die Wissenschaftler führten auch thermodynamische Analysen für das Sprühhärten aus und entwickelten einen Prüfstand, um sowohl die Düsenkonstruktion als auch die Thermodynamik des Sprühhärtens zu bewerten. Das gesamte Sprühsystem einschließlich der Vorrichtungen für Luftkühlung, Ölsprühung, Rezirkulation und Ölentfernung wurde inzwischen entworfen. Untersuchungen zur Energierückgewinnung während des Sprühhärteverfahrens wurden aufgenommen und werden während der nächten Projektphase fortgesetzt werden. Die ECOQUENCH-Mitglieder arbeiten darauf hin, eine energieeffiziente und kosteneffektive Technologie zum Kühlen extrudierten Aluminiums bereitzustellen, die Emissionen und Materialausschuss drastisch senken wird. Das Endergebnis wird die Wettbewerbsposition der europäischen Industrie verbessern und die durch sie verursachte Umweltbelastung senken.
