Eine erfreuliche Nachricht: Trotz der aktuellen Krisensituation laufen Forschung und Entwicklung weiter. Kein Zweifel: Entscheidende Wettbewerbsvorteile lassen sich durch maßgeschneidert produzierte Werkstoffe von hoher Qualität erzielen – gerade in Zeiten schwacher Nachfrage ein wichtiger Aspekt.
Ein interessantes Beispiel auf dem Weg zur idealen Produktion zeigt das Titelbild der vorliegenden Ausgabe, das in der digitale Werkstatt bei SMS Siemag entstand. Simuliert wird hier u.a. das Strömungsverhalten von flüssigem Stahl im Erzeugungsprozess. Der Hintergrund: Wesentliche Verfahrensschritte bei der Stahlerzeugung beschäftigen sich mit dem Einblasen von Gas in das flüssige Stahlbad - diese Vorgänge laufen in metallurgischen Gefäßen, wie, z. B. Konvertern oder Pfannen ab, deren Fassungsvermögen je Schmelze zwischen 50 und 400t liegen kann. So wird beim Konverterprozess reiner Sauerstoff mit Überschall auf die Stahlschmelze geblasen, um Begleitelemente und den überflüssigen Kohlenstoff aus dem Roheisen bzw. Rohstahl heraus zu brennen. Durch das Einblasen von Inertgasen (Rührgasen) durch Bodendüsen wird zusätzlich eine gute Durchmischung des Stahlbads erzielt.
Methoden der Numerischen Strömungssimulation ermöglichen es nun, das Strömungsverhalten im Stahlbad zu berechnen. Die Anwendung solcher Berechnungsverfahren (CFD - "computational fluid dynamics") betrifft nicht nur die turbulente Strömung im flüssigen Stahl, sondern auch die einzelnen Bahnlinien ("Trajektorien") von Gasblasen und die Wirkung auf die Oberfläche des Stahlbads durch die aufsteigenden Gasblasen. Durch diese Simulationsberechnungen ist es z. B. möglich, das Strömungsverhalten eines Konverters bei verschiedenen Gasdüsenkonfigurationen am Konverter im voraus zu bestimmen. Je besser dieses Strömungsverhalten berechnet werden kann, desto effizienter kann ein neues Stahlwerk in der Projektierung konzipiert werden, um eine ideale Produktion zu gewährleisten. Zusätzlich herrschen bei der Stahlproduktion Bedingungen, die es unmöglich machen, direkt vor Ort Versuche durchzuführen. Für deie digitale Werkstatt kein Problem: Der Beobachter kann inmitten des Prozesses stehen und die Vörgänge verfolgen. Und ganz nebenbei entstehen noch Fotos mit künstlerischem Anspruch, die die Faszination metallurgischer Prozesse eindrucksvoll aufzeigen.
Neben der Optimierung der Produktionstechnik befassen sich zahlreiche Firmen mit der Verbesserung bekannter Werkstoffe. So hat z.B. Aluminium noch immer den Nachteil, dass festigkeitssteigernde Maßnahmen bei relativ geringer Temperaturerhöhung hinfällig werden. Eine erfolgversprechende Alternative ist das Einbringen von Carbon Nanotubes mittels Mechanischem Legieren in eine Aluminiummatrix. Der dabei entstehende Pulverwerkstoff wird dann über Strangpressen zu Halbzeugen geformt und kann dann zu Fertigteilen weiter verarbeitet werden. Diese und andere Highlights aus dem bereich der Nanaotechnologie präsentierte die Tagung OZ09, über die METALL exklusiv berichtet.
Automotive Materials deckt als erste Fachzeitschrift werkstoffübergreifend die gesamte Prozesskette des automobilen Leichtbaus ab – von der Materialentwicklung über die Verarbeitung der Werkstoffe bis hin zum Recycling der Bauteile.
Das internationale Magazin ALUMINIUM befasst sich mit allen Fragen, die den Werkstoff, seine Gewinnung, Verarbeitung, Recyclebarkeit sowie seine Anwendung betreffen. Aluminium-Länder-Editionen erscheinen zu speziellen Veranstaltungen in China und Russland in der jeweiligen Landesprache.
Informiert als führende Fachzeitung für den gesamten deutschsprachigen Raum über die werkstoffspezifischen Eigenschaften von Aluminium, neueste Verarbeitungstechnologien und innovative Anwendungen in den unterschiedlichsten Branchen und Industriezweigen.
