Zuerst Ofenprozess und Bauteilfunktion eindeutig bestimmen
Die Begriffe crucible, mold und crystallizer sind keine austauschbaren Produktbezeichnungen. Anlagenbauer und Betreiber verwenden für wassergekühlte Kupferbauteile teilweise unterschiedliche Namen; für Angebot und Fertigung müssen jedoch die tatsächliche Prozessposition, Funktion, Schnittstellen und die freigegebene Zeichnung bekannt sein.
Dieser Leitfaden strukturiert die Anfragedaten für das Vakuumlichtbogen-Umschmelzen (VAR), Elektroschlacke-Umschmelzen (ESR), Elektronenstrahlschmelzen (EB) und andere dokumentierte Umschmelzanlagen. Er legt keine Ofenarchitektur fest und überträgt dem Bauteilhersteller nicht die Gesamtverantwortung für die Auslegung des Schmelzprozesses.
Erforderliche Angaben für VAR-Öfen
Beim VAR ist die wassergekühlte Kupferkokille beziehungsweise der Kristallisator anzugeben, in der die abschmelzende Elektrode umgeschmolzen wird und der Block erstarrt. Erforderlich sind:
- Ofenmodell, Kammeranordnung, Abmessungen von Elektrode und Zielblock, Abzugs- oder Festblockanordnung sowie Bauteilorientierung.
- Innenprofil, Nutzlänge, Bodenausführung, Flansch, Kammerabdichtung sowie Montage-, Ausricht- und Hebeschnittstellen.
- Anordnung der Kühlkanäle, Anschlüsse, Strömungsrichtung, vom Käufer vorgegebene Betriebsgrenzen, Überwachungsschnittstellen und erforderliche Prüfgrundlage.
- Für die Bauteilprüfung relevante Erfahrungen zur Blockoberfläche und Erstarrung sowie zu Leckagen, Verformung, Erosion oder Einsatzhistorie.
Erforderliche Angaben für ESR-Öfen
Beim ESR wird die abschmelzende Elektrode durch ein Schlackenbad in eine wassergekühlte Kokille umgeschmolzen, die je nach Anlage als Kokille, Kristallisator oder Tiegel bezeichnet wird. Standard-ESR darf nicht automatisch als Vakuumverfahren beschrieben werden. Erforderlich sind:
- ESR-Variante, gegebenenfalls Atmosphäre oder Druckanordnung, Abmessungen von Elektrode und Block sowie für das bestellte Bauteil relevante Schlacken- und Prozessschnittstellen.
- Kokillenprofil, Schnittstelle zu Bodenplatte oder Boden, Flansch, Abdichtung, Abzugseinrichtung, Montage und Angaben zu den umgebenden Einrichtungen.
- Kühlkreisläufe, Anschlüsse, Betriebsdaten, Prüfumfang und Beobachtungen aus dem Einsatz.
Erforderliche Angaben für EB-Öfen
EB-Anlagen können einen wassergekühlten Kupfer-Kaltherd zum Schmelzen und Raffinieren, eine Ausgießlippe oder Übergabezone sowie eine separate Abzugskokille beziehungsweise einen Kristallisator für die Erstarrung verwenden. Diese Komponenten dürfen nicht unter einer einzigen Produktbezeichnung zusammengefasst werden. Erforderlich sind:
- Ob die Anfrage den Kaltherd, eine Kokille oder einen Kristallisator, einen tiegelähnlichen Behälter oder ein anderes zeichnungsdefiniertes Bauteil betrifft.
- Geometrie von Schmelzbad oder Übergabe, Wehre, Lippen, Abzugsöffnung, Kammerschnittstelle, Abstützung, Vakuumtauglichkeit und Bauteilorientierung.
- Kühlkreislauf, Anschlüsse, Überwachungsschnittstellen, Fügedetails, Reinigungsanforderungen und Prüfaufzeichnungen.
Allgemeine Auswahldaten
- Genaue Bauteilzeichnung, Revisionsstand, Einbauposition, vom Käufer verwendete Produktbezeichnung und Fotografien.
- Zielgeometrie von Block, Schmelze oder Bauteil; Innenprofil; Wand- und Bodengeometrie; Flansch; Dichtungen; Befestigungselemente; Bezüge; Toleranzen und Oberflächenanforderungen.
- Werkstoffbezeichnung und -spezifikation, Produktform, Zustand, Wärmebehandlung, Anforderungen an Leitfähigkeit oder Eigenschaften, Rückverfolgbarkeit und zulässige Alternativen.
- Anforderungen an monolithische, geschmiedete, gegossene, geschweißte, gebohrte, gefertigte oder kombinierte Ausführungen.
- Menge, bisherige Einsatzhistorie, bekannte Schadensarten, Prüf- und Dokumentationsumfang, Verpackung, Bestimmungsort und gewünschter Termin.
Reinkupfer, sauerstofffreies Kupfer und CuCrZr sind nicht automatisch gegeneinander austauschbar. Die freigegebene Werkstoffsorte und der Zustand hängen von Konstruktion, Produktform, Fertigung, Fügeverfahren, Eigenschaften, Einsatzdaten, Abnahmeanforderungen und Käuferfreigabe ab.
Ergebnis der Auswahlprüfung
Vor der Angebotserstellung muss das Auswahlergebnis eine eindeutige Bauteilbezeichnung, den Ofenprozess, die Funktion, den Zeichnungsstand, die Werkstoff- und Kühlgrundlage, die Schnittstellen, den Fertigungs- und Prüfumfang, offene Punkte und die Freigabeverantwortung festhalten. Lassen die verfügbaren Nachweise mehrere Auslegungen zu, nennt Winworth Alternativen und Annahmen, statt stillschweigend eine Konstruktion auszuwählen.