Magnesium-Drahtgießwalzanlage

Um das Forschungsfeld zur Herstellung und Verarbeitung von Magnesiumprodukten zu komplementieren, besitzt das Institut seit Ende 2017 eine Pilot-Forschungsanlage zur kontinuierlichen Herstellung von Magnesium-Langprodukten über das Gießwalzverfahren.

Die an der TU Bergakademie entwickelte und patentierte Technologie, die bereits seit Anfang der 2000er für Magnesium-Flachprodukte am Institut erforscht wird, wurde dafür auf die Herstellung von Drähten übertragen. Mit der nun errichteten Pilotanlage, welche in Höhe von fünf Millionen Euro vom Sächsischen Ministerium für Wissenschaft und Kunst über den Europäischen Fonds für regionale Entwicklung (EFRE) gefördert wurde, kann das Leichtmetall energie- und ressourceneffizient weltweit erstmalig über das Gießwalzen hergestellt werden.

Magnesiumdrähte können beispielsweise in der Biomedizin oder in der Verbindungstechnik in Form von Schrauben oder Schweißdraht eingesetzt werden.

 
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Die Anlage besteht aus einem elektrisch beheizten Schmelzofen, welcher ein Fassungsvermögen von 400 kg Magnesium aufweist. Die Schmelze wird anschließend in eine Headbox übertragen, von der aus das flüssige Metall in die Gießdüse und anschließend in den Walzspalt gelangt. Wird die Schmelze zwischen in das Ovalkaliber der zwei rotierenden, wassergekühlten Walzen vergossen, beginnt sie von außen nach innen zu erstarren und erfährt bereits eine erste Umformung. So werden kontinuierlich Drähte bzw. Stäbe bis zu einem Durchmesser von 20 Zentimetern mit einer Länge von bis zu acht Metern hergestellt.

Durch die Gießwalztechnologie lassen sich Prozessschritte und damit Material- und Energiekosten einsparen, wobei gleichzeitig die Produktivität und Wirtschaftlichkeit verbessert werden.

Die für die Technologieentwicklung vorgesehene Versuchsanlage wurde seit dem Jahr 2016 am Institut für Metallformung entwickelt und durch den Spezialanlagenbauer hpl Neugnadenfelder Maschinenfabrik baulich realisiert. Die derzeitigen Forschungsaktivitäten umfassen die AZ31-Legierung, das Untersuchungsspektrum soll aber neben der AZ-Serie auch auf die Seltenen-Erden Legierungen (WE43, WZ73) und die kalziumhaltigen Legierungen (ZAX210, MX20) ausgeweitet werden.