[0001] Die Erfindung betrifft eine Gießwalze oder -kette für eine mitlaufende Kokille einer
Bandgussanlage zur Herstellung eines Aluminiumlegierungsbands; sowie eine Bandgussanlage
zur Herstellung eines Aluminiumlegierungsbands umfassend mindestens eine mitlaufende
Kokille mit einem Gießspalt. Ferner betrifft die Erfindung ein Verfahren zur Herstellung
eines Aluminiumlegierungsbands mittels einer Bandgussanlage.
[0002] Der Bandguss mittels Bandgussanlagen ist eine wirtschaftliche und energieeffiziente
Alternative zur herkömmlichen Fertigung von Metallbändern über Barrenguss, Wiederaufwärmen
und Warmwalzen. Beim Bandguss wird ein Warmband endabmessungsnah direkt aus einer
Metallschmelze erzeugt. Hierzu wird die Metallschmelze in einer Bandgussanlage vergossen,
bei der der Gießbereich bzw. Erstarrungsbereich, in dem das gegossene Band geformt
wird, an mindestens einer Längsseite durch eine während des Gießvorgangs kontinuierlich
fortbewegte und gekühlte Barriere begrenzt ist. Diese Barriere läuft dabei mit dem
erstarrenden Band mit, sodass hierdurch eine sogenannte mitlaufende Kokille bereitgestellt
wird. Mitlaufende Kokillen erlauben eine hohe Gieß- und Erstarrungsgeschwindigkeit.
Aufgrund der benötigten Breiten von Metallbändern und weiteren Effizienzverbesserungen
hat sich in der Aluminiumindustrie einerseits das Gießwalzen mittels eines Zwei-Rollen
Verfahrens (Twin Roll Casting; TRC) etabliert. Bei diesem wird die Metallschmelze
insbesondere in ein innengekühltes Walzen- bzw. Rollenpaar eingeführt und erstarrt
im Gießspalt zwischen den beiden Walzen zunächst, wird dann umgeformt, als Band abgezogen
und beispielsweise aufgewickelt. Eine solche Bandgussanlage ist beispielsweise aus
der
WO 2004-000487 bekannt. Andererseits hat sich das zumeist horizontal betriebene Zwei-Ketten-Verfahren
(Twin Belt Casting bzw. Hazelett Verfahren; TBC) etabliert, bei dem die mitlaufende
Kokille durch gegenüberliegende Seiten zweier gekühlter (Dämmblock-)Ketten gebildet
wird, zwischen denen ein Gießspalt ausgebildet ist, in dem die Metallschmelze erstarrt.
Unter den Kettenverfahren finden auch mitlaufende Kokillen in Form von Raupenkokillen
(Blockcasting) Anwendung, bei dem Kühlblöcke auf Kettensegmenten angeordnet sind.
[0003] Problematisch bei der Herstellung von Aluminiumbändern über Bandgussverfahren ist
das Anhaften des Bandes auf der Kokillenoberfläche. Zu Beginn des Bandbildungsprozesses
kommt die Schmelze mit der Kokille in Kontakt. An den Kontaktpunkten bilden sich Erstarrungskeime.
Die Erstarrungskeime wachsen zu Erstarrungslinsen, welche sich im weiteren Verlauf
zu stetig anwachsenden Bandschalen verbinden. Die dabei entstehenden beiden stetig
anwachsenden Bandschalen werden nachfolgend in einer Umformung zu einem Band gefügt.
Der in diesem Prozess vorliegende Kontakt der Schmelze bzw. der heißen Bandoberfläche
mit der mitlaufenden Kokille unter hohem Druck führt einerseits zur Verschweißung
der beiden Bandschalen, aber andererseits auch zu unerwünschten Anhaftungen oder Verschweißungen
der Bandoberfläche mit der mitlaufenden Kokille. Dies kann zu Heißrissen an der Bandoberfläche
oder Inhomogenitäten im Bandgefüge und damit nachteiligen Materialeigenschaften des
Bandes führen. Im schlechtesten Fall können die Anhaftungen zu Bandabrissen und damit
zu Prozessabbrüchen führen.
[0004] In TRC und TBC Verfahren wird deshalb zur Vermeidung der Anhaftung ein Trennmittel
aufgetragen, im Fall des insbesondere horizontalen TRC zumeist eine Graphit-Suspension.
Beim TBC Verfahren werden zusätzlich Permanentbeschichtungen auf die umlaufende Kette
gebracht. Beim TRC Verfahren wiederum werden in der Regel glatt geschliffene Gießwalzen
verwendet.
[0005] Die Nutzung eines Trennmittels ist ein wesentlicher limitierender Faktor der Produktivität
der Bandgussverfahren und kann zu Qualitätseinschränkungen führen. Beispielsweise
kann der Einsatz eines Trennmittels zu unerwünschten Belägen auf den erzeugten Bändern
führen.
[0006] Die vorliegende Erfindung hat sich daher zur Aufgabe gemacht, eine Gießwalze oder
- kette bereitzustellen, mit der einerseits ein Anhaften an der Gießwalze oder -kette
vermieden wird und andererseits ein seigerungsarmes und rissfreies Aluminiumlegierungsband
insbesondere unter industriellen Bedingungen erzeugt werden kann. Ferner hat die vorliegende
Erfindung sich die Bereitstellung einer entsprechenden Bandgussanlage und eines entsprechenden
Verfahrens zum Bandguss zur Aufgabe gemacht.
[0007] Gemäß einer ersten Lehre wird diese Aufgabe bei einer erfindungsgemäßen Gießwalze
oder -kette dadurch gelöst, dass die Oberfläche der Gießwalze oder -kette einen Rauheitswert
Sa von mehr als 5 µm und eine mittlere Spitzenanzahl RPc(0,5µm) von weniger als 42
cm
-1 aufweist.
[0008] Die Oberfläche der Gießwalze oder -kette bezeichnet hier diejenige Oberfläche, welche
beim Bandguss mit der Schmelze bzw. einer diese umgebenden Oxidschicht in Kontakt
kommt, typischerweise also die Umfangfläche der Walze bzw. Kette. Im Falle einer Gießkette
in Form einer Raupenkokille ist die Oberfläche der Kette daher als die entsprechende
Oberfläche der Kühlblöcke zu verstehen.
[0009] Zur Strukturierung der Oberfläche der Gießwalze oder -kette kann ein Kugelstrahlverfahren,
engl. "Shot Blasting Texturing" (SBT), verwendet werden. Bevorzugt wird die Oberflächenstruktur
der Gießwalze oder -kette durch ein Kugelstrahlen erzeugt. Dabei wird die Oberfläche
mit einem Strahlmittel über ein Schleuderrad oder über Druckluft bei Drücken von 2-7
bar beaufschlagt. Als Strahlmittel kommen beispielsweise Stahl-, Glas- oder Kunstoffkugeln
zum Einsatz, beispielsweise mit einem Durchmesser im Bereich von 1 bis 5 mm. Ein weiterer
Vorteil dieses Verfahrens ist, dass die Oberfläche umgeformt wird und dadurch eine
Verfestigung eingebracht wird, die dazu beiträgt, dass die Oberfläche im Einsatz verschleißresistenter
wird.
[0010] Konventionell werden wie bereits beschrieben geschliffene Gießwalzen eingesetzt.
Typischerweise hat eine derart geschliffene konventionelle Gießwalze lediglich eine
Mittenrauheit im Bereich von bis zu wenigen Mikrometern. Die Erfinder haben allerdings
erkannt, dass überraschenderweise gerade der Einsatz einer rauen Oberfläche Vorteile
in Bezug auf die Vermeidung von Anhaftungen bergen kann. Insbesondere kann auch eine
auf der Schmelze gebildete Oxidschicht, die gerade bei Aluminiumschmelzen sehr schnell
entstehen kann, genutzt werden, um ein Anhaften der Schmelze, der Bandschalen oder
des Bandes an der Gießwalze oder -kette deutlich zu vermindern. Bereits bei einem
Rauheitswert Sa von mehr als 5 µm und einer mittleren Spitzenanzahl RPc(0,5 µm) von
weniger als 42 cm
-1 kann ein Anhaftens an der Gießwalze oder -kette vermieden werden, da durch entsprechend
fein ausgebildete Spitzen die Kontaktfläche mit der Schmelze verringert wird.
[0011] In einer nächsten Ausgestaltung der Gießwalze oder -kette weist die Oberfläche der
Gießwalze oder -kette einen Rauheitswert Sa von mehr als 15 µm und/oder eine mittlere
Spitzenanzahl RPc(0,5 µm) von weniger als 35 cm
-1 auf. Vorzugsweise ist die mittlere Spitzenanzahl RPc(0,5 µm) mindestens 9 oder bevorzugt
mindestens 10 cm
-1, um einen bevorzugten Spitzenabstand zu erzielen und einen Kontakt der Schmelze oder
der Oxidhaut auf der Schmelze mit dem Walzgrund weitestgehend zu verhindern. Die Spitzen
sind dabei vorzugsweise stochastisch verteilt und weisen bevorzugt einer Höhe von
mindestens 10 µm auf. Sa wiederum ist beispielsweise höchstens 70 µm.
[0012] Durch eine rauere Oberfläche und/oder eine geringere Spitzenanzahl kann die Oberflächenspannung
der Aluminiumlegierungsschmelze besser genutzt werden, damit ein Kontakt der Schmelze
bzw. der sie umgebende Oxidschicht mit der Gießwalze oder -kette nur an Rauheitsspitzen
erfolgt und so ein Anhaften an der Gießwalze oder -kette noch besser vermieden wird.
So erfolgt der erste Kontakt der Schmelze mit einer mitlaufenden Kokille bspw. der
Oberfläche einer Gießwalze oder - kette an den Rauheitsspitzen, an welchen sich folglich
die ersten Erstarrungskeime bilden. Ein optimales Zusammenspiel von Rauheit und mittlere
Spitzenanzahl ermöglicht, dass statistisch genügend Kontaktpunkte zur Verfügung stehen,
damit die Oberflächenspannung der Schmelze ausreicht, um einen Kontakt lediglich an
den Rauheitsspitzen zu bewirken. Da auf Trennmittel und damit eine zusätzliche Barriere
für den Wärmestrom verzichtet werden kann, erfolgt die Wärmeabfuhr beim Erstarren
der Schmelze direkt über die Rauheitsspitzen. Durch das Ausnutzen dieser stabilisierenden
Funktion der Oxidschicht kann die Erstarrung der Bandschalen homogenisiert werden
und so die Qualität eines damit erzeugten Aluminiumbandes verbessert werden.
[0013] In einer weiteren Ausgestaltung der Gießwalze oder -kette weist die Oberfläche der
Gießwalze oder -kette eine Oberflächenstruktur auf, welche in einer (daran gemessenen)
Abbott-Firestone Kurve bei einem Flächenanteil S
mr von 10 % einen Höhenwert c von mindestens 20 µm über dem Null-Niveau aufweist, wobei
das Null-Niveau als der Höhenwert bei einem Flächenanteil von 50 % definiert ist,
d. h. c(10%) ≥ 20 µm, wenn c(50%) := 0 µm.Bevorzugt weist die Oberfläche der Gießwalze
oder - kette eine Oberflächenstruktur auf, welche in einer (daran gemessenen) Abbott-Firestone
Kurve bei einem Flächenanteil S
mr von 10 % einen Höhenwert c von mindestens 25 µm über dem Null-Niveau aufweist, wobei
das Null-Niveau als der Höhenwert bei einem Flächenanteil von 50 % definiert ist,
d. h. c(10%) ≥ 25 µm, wenn c(50%) := 0 µm.
[0014] Diese Eigenschaften führen zu einem geringen Traganteil bei hoher Profilhöhe. Eine
entsprechend strukturierte Oberfläche verfügt über tiefe Taschen, d.h. Leervolumina,
sodass die Kontaktfläche zwischen Schmelze und Gießwalze oder -kette verkleinert wird.
Ferner kann in dem Leervolumen zwischen Schmelze und der Oberfläche der Gießwalze
oder -kette Gas eingeschlossen werden, welches zur Stabilisierung der Oxidschicht
beiträgt, sodass die Wärmeabfuhr in der Bandwachstumsphase vermindert und homogenisiert
wird. Hierzu eignet sich beispielsweise ein sauerstoffhaltiges Gasgemisch wie Luft,
welches in der Grenzschicht für eine konstante Oxidation der Oberfläche der Schmelze
sorgen kann. Hierdurch kann eine Stabilisation der Oxidschicht auf der Bandschalenoberfläche
bewirkt werden, welche ein Anhaften verhindert. Vorteilhafterweise weist die Oberfläche
der Gießwalze oder -kette einen geschlossenen Leerflächenanteil aclm von mindestens
30 % auf.
[0015] Um die Abbott-Firestone-Kurve zu erhalten, wird eine Oberfläche üblicherweise optisch
dreidimensional vermessen. In das gemessene dreidimensionale Höhenprofil der Oberfläche
werden ebene Flächen, die sich parallel zur gemessenen Oberfläche erstrecken, in einer
Höhe c eingebracht, wobei c vorzugsweise als Distanz zum Null-Niveau der vermessenen
Oberfläche bestimmt wird. Der Flächeninhalt der Schnittfläche der eingebrachten ebenen
Flächen mit der gemessenen Oberfläche in der Höhe c wird ermittelt und mit der gesamten
Messfläche dividiert, um den Flächenanteil der Schnittfläche an der Gesamtmessfläche
zu erhalten. Dieser Flächenanteil wird für verschiedene Höhen c bestimmt. Die Schnittflächenhöhe
wird dann als Funktion des Flächenanteils dargestellt, woraus sich die Abbott-Firestone-Kurve
ergibt. Diese beschreibt somit den Materialanteil der Oberfläche abhängig von der
Höhe einer Schnittfläche durch die Oberfläche.
[0016] Insbesondere in Verbindung mit einem Rauheitswert Sa von mehr als 15 µm und einer
Spitzenanzahl RPc(0,5 µm) von weniger als 35 cm
-1 kann eine konstante Kontaktfläche zwischen Schmelze und Gießwalze oder -kette bis
zur Ausbildung einer stabilen Bandschale ermöglicht werden, da die die Schmelze umgebende
Oxidschicht die Gießwalze oder -kette aufgrund der Oberflächenspannung der Schmelze
nur an Rauheitspitzen direkt berührt und diese Kontaktflächen bei der Bildung der
Erstarrungslinsen und der Bandschalen erhalten bleibt.
[0017] In einer weiteren Ausgestaltung der Gießwalze oder -kette weist die Oberfläche der
Gießwalze oder -kette einen Rauheitswert Sa von 5 bis 40 µm, bevorzugt 15 bis 30 µm,
weiter bevorzugt 20 bis 25 µm auf. Diese Bereiche sorgen für eine Verbesserung der
Rauheitseigenschaften der Gießwalzenoberfläche in Hinblick auf die bereits genannten
Eigenschaften zur Vermeidung von Schmelzeanhaftungen.
[0018] In einer weiteren Ausgestaltung der Gießwalze oder -kette ist die Oberfläche der
Gießwalze oder -kette im Wesentlichen isotrop hinsichtlich der Spitzenanzahl.
[0019] Die Isotropie hinsichtlich der Spitzenanzahl kann über das Verhältnis der Spitzenanzahl
in X- und Y-Richtung bestimmt werden. Die X- und Y-Richtungen werden durch die beiden
Seiten der rechteckigen Messfläche bestimmt. Der Ausdruck im Wesentlichen isotrop
bedeutet, dass eine Abweichung von 5 % zugelassen wird, d.h. dass das Verhältnis RPc
(in X-Richtg.) / RPc (in Y-Richtg.) = 1(±5%) ist.
[0020] Bevorzugt ist die Oberfläche isotrop hinsichtlich Sa und RPc, besonders bevorzugt
ist die Oberfläche im Wesentlichen isotrop, d.h. hinsichtlich aller relevanten Parameter.
[0021] Durch die in dieser Weise isotrope Oberfläche kann eine besonders vorteilhafte homogene
Erstarrung der Schmelze und damit ein qualitativ besonders hochwertiges Aluminiumlegierungsband
hergestellt werden.
[0022] In einer weiteren Ausgestaltung der Gießwalze oder -kette wurde die Oberfläche der
Gießwalze oder -kette nach der Strukturierung einem Schliff mit einem Abtrag von bis
zu 45 µm, bevorzugt zwischen 30 und 40 µm, besonders bevorzugt von 33 bis 37 µm, insbesondere
35 µm unterzogen. Hierbei wird nach der oben genannten vorteilhaften Strukturierung
ein Abschliff der Oberfläche der Gießwalze oder -kette durchgeführt. Dies führt zu
einer Verbesserung der Verschleißresistenz der Oberfläche. Die Spitzen werden dabei
etwas abgeschliffen, sodass Plateaus entstehen, welche die Schmelze besonders gut
abstützen können, wobei gleichzeitig die genannten vorteilhaften Eigenschaften erhalten
bleiben. Vorteilhafterweise bilden die Traganteile eine isotrope netzförmige Struktur
aus
[0023] In einer weiteren Ausgestaltung der Gießwalze oder -kette weist zumindest die Oberfläche
der Gießwalze oder -kette ein Material mit einer Wärmeleitfähigkeit von mehr als 100
W/(m
∗K), insbesondere von mehr als 200 W/(m
∗K), bevorzugt von mehr als 300 W/(m
∗K) auf.
[0024] Durch die Verwendung eines solchen Materials kann die Temperatur der Schmelze bzw.
Bandschale im Bereich des direkten Kontaktes sehr rasch abgesenkt und somit Anhaftungen
bzw. Verschweißungen noch besser vermieden werden. Beispielsweise eignet sich als
Material eine Kupferlegierung. Vorteilhafterweise weist die Gießwalze oder -kette
dieses Material von der Oberfläche bis zu innen liegenden Kühlkanälen auf. Insbesondere
besteht die Gießwalze oder -kette im Wesentlichen aus einer entsprechenden Kupferlegierung.
[0025] Gemäß einer zweiten Lehre wird die Aufgabe auch durch eine Bandgussanlage zur Herstellung
eines Aluminiumlegierungsbands umfassend mindestens eine mitlaufende Kokille mit zwei
mitlaufenden Barrieren, zwischen denen ein Gießspalt ausgebildet ist, wobei insbesondere
mindestens eine mitlaufende Barriere durch eine Gießwalze oder -kette bereitgestellt
wird, dadurch gelöst, dass die Oberfläche mindestens einer mitlaufenden Barriere einen
Rauheitswert Sa von mehr als 5 µm und eine mittlere Spitzenanzahl RPc(0,5 µm) von
weniger als 42 cm
-1 aufweist. Eine derart strukturierte Oberfläche kann als Mittel zum Transportieren
einer Oxidschicht, insbesondere von der Oberfläche eines vor der mitlaufenden Kokille
gebildeten Schmelzepools in den Gießspalt angesehen werden. Somit weist die mindestens
eine mitlaufende Kokille der Bandgussanlage insbesondere mindestens eine erfindungsgemäße
Gießwalze oder -kette auf.
[0026] Hierdurch können bereits beschriebene vorteilhafte Eigenschaften realisiert werden.
Beispielsweise kann eine auf der Oberfläche des Schmelzepools gebildete Oxidschicht
zur trennmittelfreien Herstellung von Aluminiumlegierungsband genutzt werden.
[0027] Insbesondere kann eine im Wesentlichen ungebrochene Oxidschicht von der Oberfläche
des Schmelzepools kontrolliert und kontinuierlich in den Gießspalt hineingezogen werden.
Die hineingezogene Oxidschicht bildet dann vorteilhaft eine Trennschicht zwischen
Kokillenwand, beispielsweise einer Walze, und der Aluminiumschmelze.
[0028] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Bandgussanlage weist die Oberfläche der mindestens
einen mitlaufenden Barriere einen Rauheitswert Sa von mehr als 15 µm und/oder eine
mittlere Spitzenanzahl RPc(0,5 µm) von weniger als 35 cm
-1 auf.
[0029] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Bandgussanlage weist die Oberfläche der mindestens
einen mitlaufenden Barriere eine Oberflächenstruktur auf, welche in einer (daran gemessenen)
Abbott-Firestone Kurve bei einem Flächenanteil S
mr von 10 % einen Höhenwert c von mindestens 20 µm über dem Null-Niveau aufweist, wobei
das Null-Niveau als der Höhenwert bei einem Flächenanteil von 50 % definiert ist.
Durch den geringen Traganteil bei hoher Profilhöhe kann eine Stabilisierung bzw. kontinuierliche
Erneuerung der Oxidschicht auf der Schmelzeoberfläche in der Grenzschicht von Schmelze
und mitlaufender Kokille erzielt werden, beispielsweise durch Einbringen eines sauerstoffhaltigen
Gasgemischs in diese Grenzschicht. Hierdurch kann ein stationärer Zustand zwischen
nachbildender Oxidschicht und hineingezogener Oxidschicht ausgebildet werden. Insbesondere
kann es vorteilhaft sein, die Bildung der Oxidschicht sogar aktiv durch Sauerstoffzufuhr
zu steuern.
[0030] Bevorzugt weist die Barriere einen geschlossen Leerflächenanteil von mindestens 30
% auf. Hierdurch kann die Wärmeabfuhr durch Stabilisierung einer Gasschicht bspw.
Luft in der Grenzschicht homogenisiert werden.
[0031] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Bandgussanlage ist die Oberfläche der mindestens
einen mitlaufenden Barriere im Wesentlichen isotrop hinsichtlich der Spitzenanzahl.
Dies führt zu bereits beschriebenen vorteilhaften Eigenschaften für die Qualität eines
hergestellten Aluminiumlegierungsbands.
[0032] Gemäß einer weiteren Ausgestaltung der Bandgussanlage weist die Oberfläche der mindestens
einen mitlaufenden Barriere einen flächenbezogenen Rauheitswert Sa von 5 bis 40 µm,
bevorzugt 15 bis 30 µm, weiter bevorzugt 20 bis 25 µm auf.
[0033] In einer nächsten Ausgestaltung der Bandgussanlage weist die Bandgussanlage Mittel
zum Einstellen der Zusammensetzung einer Atmosphäre an der Oberfläche der mittlaufenden
Kokille auf. So kann beispielsweise ein bestimmtes Gasgemisch in die Zwischenschicht
zwischen Schmelze und mitlaufende Kokille eingebracht werden. Bevorzugt wird ein sauerstoffhaltiges
Gas, beispielsweise Luft oder ein Gasgemisch mit einem erhöhten Sauerstoffanteil eingesetzt,
um so die konstante Nachbildung bzw. Stabilisierung einer Oxidschicht zu unterstützen.
So kann beispielsweise die Oberfläche des Schmelzepools mit einem Gasgemisch über
eine Düse beaufschlagt werden. Auch kann ein Gasgemisch mittels einer Düse gezielt
in den Kontaktbereich zwischen Schmelze und mitlaufende Barriere eingebracht werden,
sodass dieses in dem Leervolumen zwischen Schmelze und der Oberfläche der Gießwalze
oder -kette eingeschlossen werden kann. Beispielsweise kann der Sauerstoffanteil im
Gasgemisch eingestellt werden, um so die Bildung einer Oxidschicht auf der Oberfläche
der Schmelze bzw. des Bandes zu kontrollieren.
[0034] Vorzugsweise weist die Bandgussanlage Mittel zum Einstellen einer spezifischen Flächenlast
beim Fügen von Bandschalen von 10 bis 800 kN/m, bevorzugt von 20 bis 400 kN/m, weiter
bevorzugt von 100 bis 200 kN/m auf.
[0035] In einer nächsten Ausgestaltung der Bandgussanlage ist die Bandgussanlage eine vertikale
oder horizontale Bandgussanlage. Es hat sich herausgestellt, dass die erfindungsgemäß
vorgesehene Oberflächenstruktur besonders vorteilhaft für vertikal oder horizontal
ausgerichtete Bandgussanlagen, insbesondere TRC-Anlagen eingesetzt werden kann.
[0036] In einer weiteren Ausgestaltung der Bandgussanlage umfasst die Bandgussanlage Mittel
zum Zuführen einer Aluminiumlegierungsschmelze in einen vor dem Gießspalt ausgebildeten
Schmelzepool, über welche die Aluminiumlegierungsschmelze dem Schmelzepool unterhalb
der Oberfläche des Schmelzepools zugeführt werden kann. Beispielsweise weist die Bandgussanlage
einen vor dem Gießspalt angeordneten Gießbereich auf und umfasst Mittel zum Zuführen
einer Aluminiumlegierungsschmelze in den Gießbereich, über welche eine Aluminiumlegierungsschmelze
dem Gießbereich unterhalb der Oberfläche eines im Gießbereich ausgebildeten Schmelzepools
zugeführt werden kann.
[0037] Der Gießbereich ist vor der mitlaufenden Kokille angeordnet und wird in der Regel
durch die mitlaufende Kokille begrenzt. Der Gießbereich kann als Gießzwickel ausgebildet
sein, wobei der Gießbereich bzw. der Gießzwickel durch die mitlaufende Kokille und
mindestens einen Seitendamm gebildet wird, bevorzugt zwei Seitendämme, die gegenüberliegend
zu beiden Seiten der mitlaufenden Kokille angebracht sind. Im Gießbereich wird bei
der Herstellung eines Metallbandes ein Schmelzepool ausgebildet, von dem Aluminiumlegierungsschmelze
in den Walzspalt strömt und/oder gezogen wird. Bei vertikalen Bandgussanlagen ist
der Gießbereich bzw. Gießzwickel im Wesentlichen oberhalb des Gießspaltes angeordnet
und durch den oberen Bereich der mitlaufenden Kokille begrenzt. Sind Mittel zum Zuführen
der Metallschmelze in den Gießbereich derart ausgestaltet, dass die Aluminiumlegierungsschmelze
dem Gießbereich unterhalb der Oberfläche eines Schmelzepools zugeführt werden kann,
kann die Oberfläche des Schmelzepools besonders ruhig gehalten werden. Ein Durchbrechen
der Oberfläche des Schmelzepools, beispielsweise durch Verwirbelungen der Oberfläche,
wird hierbei vermieden, sodass eine ungeregelte Nachbildung von Oxiden oder eine Untermischung
von Oxiden effektiv unterbunden werden können. Auch kann vermieden werden, dass eine
gebildete Oxidschicht unkontrolliert in den Gießspalt eingezogen und untergemischt
wird. Stattdessen kann auf der Oberfläche des Schmelzepools eine ungebrochene Oxidschicht
gleichmäßiger Dicke bereitgestellt werden. Beispielsweise über eine Gießwalze mit
einer bereits beschrieben Oberflächenstruktur, kann dann diese ungebrochene Oxidschicht
des Schmelzepools kontrolliert und kontinuierlich in den Gießspalt hineingezogen werden.
Die hineingezogene Oxidschicht bildet dann bereits vorteilhaft eine Trennschicht zwischen
Kokillenwand, beispielsweise einer Walze oder einem Kühlband, und der Aluminiumlegierungsschmelze.
[0038] Gemäß einer dritten Lehre wird die Aufgabe durch ein Verfahren zur Herstellung eines
Aluminiumlegierungsbands mittels einer erfindungsgemäßen Bandgussanlage gelöst, welches
die folgenden Schritte umfasst:
- Ausbilden eines Schmelzepools aus einer Aluminiumlegierungsschmelze in einem Gießbereich
vor der mitlaufenden Kokille;
- Stabilisieren einer Oxidschicht auf der Oberfläche des Schmelzepools durch Beaufschlagen
der Schmelze mit einem sauerstoffhaltigen Gasgemisch, beispielsweise Luft;
- Einziehen der Oxidschicht in den Gießspalt;
- vorzugsweise Einstellen einer spezifischen Flächenlast beim Fügen der beim Erstarren
der Schmelze entstehenden Bandschalen von 10 bis 800 kN/m, bevorzugt von 20 bis 400
kN/m, weiter bevorzugt von 100 bis 200 kN/m.
[0039] Hierdurch kann wie bereits beschrieben vorteilhaft ein qualitativ hochwertiges Aluminiumlegierungsband,
beispielsweise aus einer AA8xxx Legierung, insbesondere aus einer AA8111 Legierung
trennmittelfrei hergestellt werden. Insbesondere durch die Einstellung einer geringen
spezifischen Flächenlast kann zudem ein Aufreißen der Oxidschicht und ein ungeregeltes
Untermischen von Oxiden in die Schmelze vermieden werden. Einerseits kann so ein Anhaften
der Schmelze an der Gießwalze oder -kette noch besser unterbunden werden. Andererseits
können Defekten des hergestellten Aluminiumbandes vermieden werden, die durch ein
ungeregeltes Untermischen von Oxiden während des Bandgusses entstehen könnten.
[0040] Weitere Ausgestaltungen und Vorteile der Erfindung sind der folgenden detaillierten
Beschreibung einiger beispielhafter Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung,
insbesondere in Verbindung mit der Zeichnung, zu entnehmen. Die Zeichnung zeigt in
Fig. 1 eine schematische Schnittansicht eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
vertikalen Bandgussanlage,
Fig. 2a Oberflächenabschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gießwalze,
Fig. 2b eine Abbott-Firestone-Kurve der Oberfläche eines Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Gießwalze,
Fig. 3a Oberflächenabschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gießwalze,
Fig. 3b eine die Abbott-Firestone-Kurve der Oberfläche eines Ausführungsbeispiels
einer erfindungsgemäßen Gießwalze,
Fig. 4a Oberflächenabschnitt eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gießwalze,
Fig. 4b eine Abbott-Firestone-Kurve der Oberfläche eines Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Gießwalze,
Fig. 5a Oberflächenabschnitt eines Vergleichsbeispiels einer nicht erfindungsgemäßen
Gießwalze,
Fig. 5b eine Abbott-Firestone-Kurve der Oberfläche eines Vergleichsbeispiels einer
nicht erfindungsgemäßen Gießwalze.
[0041] Fig. 1 zeigt eine Bandgussanlage 1 zur Herstellung eines Aluminiumlegierungsbands
6 umfassend eine mitlaufende Kokille 2 mit zwei mitlaufenden Barrieren, zwischen denen
ein Gießspalt 21 ausgebildet ist, wobei die mitlaufenden Barrieren jeweils durch eine
Gießwalze 22 bereitgestellt werden, d. h. die Bandgussanlage 1 umfasst eine mitlaufende
Kokille 2 mit einem Gießspalt 21, wobei die mitlaufende Kokille 2 zwei Gießwalzen
22 aufweist. Die Oberfläche 23 der Gießwalze 22 weist einen Rauheitswert Sa von mehr
als 15 µm und eine Spitzenanzahl RPc(0,5 µm) von weniger als 35 cm-1 auf. Zudem weist
die Oberfläche 23 der Gießwalze 22 eine Oberflächenstruktur auf, welche in einer (daran
gemessenen) Abbott-Firestone Kurve bei einem Flächenanteil S
mr von 10 % einen Höhenwert c von mindestens 20 µm über dem Null-Niveau aufweist, wobei
das Null-Niveau als der Höhenwert bei einem Flächenanteil von 50 % definiert ist,
d. h. c(50%) := 0 µm und c(10%) ≥ 20 µm . Die Oberfläche 23 der Gießwalze 22 kann
zudem einen Rauheitswert Sa von 5 bis 40 µm, bevorzugt 15 bis 30 µm aufweisen. Die
Oberfläche 23 der Gießwalze 22 ist im wesentlichen isotrop hinsichtlich der Spitzenanzahl
mit einem Verhältnis von Rpc (in X-Richtg.) / Rpc (in Y-Richtg.) = 1(±5%). Die Gießwalze
22 besteht aus einer Kupferlegierung, die eine Wärmeleitfähigkeit von mehr als 300
W/(m
∗K) aufweist, welche von der Oberfläche bis zu innen liegenden Kühlkanälen wirksam
ist. Nach der entsprechenden Strukturierung kann die Oberfläche 23 der Gießwalze 22
einem Schliff mit 35 µm Abtrag unterzogen werden. Die Bandgussanlage 1 weist zudem
Mittel 4 zum Einstellen der Zusammensetzung einer Atmosphäre an der Oberfläche der
mittlaufenden Kokille 2 und/oder der Oberfläche 31 des Schmelzepools 3 auf. Die Mittel
4 erlauben hierbei eine kontrollierte Beaufschlagung der entsprechenden Oberflächen
mit einem sauerstoffhaltigen Gasgemisch, beispielsweise Luft.
[0042] Ein Gießofen ist hier mit dem Gießzwickel durch ein Rohrsystem verbunden, welches
beheizbare Keramikrohre 5 umfasst. Ferner weist der Gießzwickel zwei Seitendämme auf.
Durch ein Zufuhrrohr 51 wird die Aluminiumlegierungsschmelze von oben in den Gießzwickel
geführt. Das Zufuhrrohr 51 kann dabei als Mittel zum Zuführen der Aluminiumlegierungsschmelze
in den Gießzwickel ausgeführt sein, über welche die Aluminiumlegierungsschmelze dem
Gießbereich unterhalb der Oberfläche des im Gießbereich ausgebildeten Schmelzepools
3 zugeführt werden kann. Beispielsweise kann die Ausflussöffnung des Zufuhrrohrs 51
unter der Oberfläche des Schmelzepools liegen.
[0043] Hierdurch kann die auf der Oberfläche 31 des Schmelzepools 3 gebildete ungebrochene
Oxidschicht kontrolliert und kontinuierlich in den Gießspalt 21 eingezogen werden.
Die hineingezogene Oxidschicht 32 bildet dann vorteilhaft eine Trennschicht zwischen
Kokillenwand und der Schmelze bzw. dem abgezogenen Aluminiumlegierungsband 6. Vorteilhaft
kann diese Oxidschicht unbeschädigt in den Gießspalt 21 eingezogen werden und kann
so als Trennschicht zwischen Schmelze und Gießwalze bzw. Gießrolle dienen, wodurch
Abrieb vermieden wird und sich eine gleichförmige und saubere Oberfläche des produzierten
Aluminiumlegierungsbands 6 nach dem Bandgießen erreichen lässt.
[0044] Die genannten Parameter sowie die Abbott-Firestone-Kurve werden üblicherweise über
eine optische Messung der 3D-Oberflächenstruktur bestimmt. Die optische Erfassung
der Oberfläche erfolgt beispielsweise flächenhaft über Interferometrie oder bevorzugt
konfokale Mikroskopie. Die Messfläche muss dabei ausreichend groß gewählt werden,
um eine statistisch repräsentative Messung der Oberfläche zu gewährleisten. Beispielsweise
kann im vorliegenden Rauheitsbereich eine vorzugsweise quadratische Messfläche mit
einer Seitenlänge von jeweils 7 mm verwendet werden. Der laterale Messpunktabstand
muss so gewählt werden, dass eine ausreichende Auflösung der einzelnen Oberflächenmerkmale
gegeben ist, z. B. 1,6 µm.Die in den Rohdaten der Messung enthaltene Walzenkrümmung
wird mittels eines F-Operators (Polynom 2. Ordnung) entfernt. Die Bestimmung des Rauheitswerts
Sa und des flächenhaften Materialanteils Smr basierend auf der Abbott-Firestone-Kurve
erfolgt gemäß DIN-EN-ISO 25178-2:2012. Aus der optischen Messung der 3D-Oberflächenstruktur
kann ebenfalls die Spitzenzahl RPc ermittelt werden, indem jeweils das Profil entlang
einer Linie, beispielsweise entlang oder parallel zu einer der Seiten der Messfläche
ausgewertet wird und von diesen Linienprofilen ausgehend die mittlere Spitzenzahl
RPc der Oberfläche DIN EN 10049:2005 (Anwendungsgruppe 1 - allerdings ohne weiteres
Entfernen der Welligkeits- und Feinstrauheitsanteile) folgend bestimmt wird. Die Verwendung
von RPc als Kennwert hat sich bei den hier vorliegenden Topographien als vorteilhaft
erwiesen. Auf einen Welligkeitsfilter wird verzichtet, da er bei den sehr hohen Rauheiten
zum einen impraktikabel große Messflächen voraussetzen würde. Zum anderen sind die
langen Wellen für die Kontaktbedingungen der Aluminiumschmelze auf einer Gießrolle
oder -kette unbedeutend.
Die Messung und Auswertung erfolgen üblicherweise mit entsprechender normkonformer
Software.
[0045] In Fig. 2a ist eine Darstellung eines quadratischen Messbereich von x = 7 mm und
y = 7 mm gezeigt, die an der Oberfläche eines Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Gießwalze mittels optischer 3D-Messung ermittelt wurde. Die Gießwalze wies dabei eine
Kupferoberfläche auf.
[0046] In Fig. 2b ist die zugehörige, an der Oberfläche dieses Ausführungsbeispiels einer
erfindungsgemäßen Gießwalze gemessene Abbott-Firestone-Kurve S
mr(c) aufgetragen. Bei dieser Kurve handelt es sich um die kumulative Wahrscheinlichkeitsdichtefunktion
des Oberflächenhöhenprofils S(c). Sie liefert zu einem prozentualen Wert S
mr (Flächenanteil) zwischen 0 und 100 % (aufgetragen auf der Abszisse) diejenige Profilhöhe
c (Schnittflächenlage), über der sich der entsprechende prozentuale Anteil der Oberfläche
befindet. Sie beschreibt also den Materialanteil der Oberfläche abhängig von der Höhe
c einer Schnittfläche durch die Oberfläche.
[0047] Aus der Abbott-Firestone-Kurve der Fig. 2b ist deutlich zu sehen, dass das Null-Niveau
als der Höhenwert bei einem Flächenanteil von 50 % definiert ist und das ein Flächenanteil
S
mr von 10 % einen Höhenwert c von mindestens 20 µm über dem Null-Niveau aufweist, wobei
das Null-Niveau als der Höhenwert bei einem Flächenanteil von 50 % definiert ist.
[0048] Aus der zur Ermittlung der Abbott-Firestone-Kurve durchgeführten optischen 3D-Messung
der Oberfläche an einem quadratischen Messbereich von x = 7 mm und y = 7 mm wurde
zudem jeweils entlang der x- und der y-Richtung eine 2D-Auswertung zur Ermittlung
der Größe der Mittenrauheit Ra, der Spitzenanzahl RPc (0,5 µm), des quadratischen
Mittenrauwerts Rq und der mittleren Rautiefe Rz durchgeführt. Dies geschah automatisiert
entlang einer großen Anzahl von Linien jeweils parallel zu den Seiten des Messbereichs.
Es ergab sich entlang der x-Richtung eine Mittenrauheit Ra von 26,4(±5,1) µm, ein
mittlerer quadratischer Mittenrauwert Rq von 32,1(±5,5) µm, eine mittlere Rautiefe
Rz von 104,1(±13,0) µm und eine Spitzenanzahl RPc(0,5 µm) von17,0(±5,1) pro cm. Entlang
der y-Richtung ergab sich ein Mittenrauheit Ra von 26,4(±2,9) µm, ein mittlerer quadratischer
Mittenrauwert Rq von 32,4(±3,2) µm, eine mittlere Rautiefe Rz 104,8(±9,8) µm und eine
Spitzenanzahl RPc(0,5 µm) von 17,4(±4,4) pro cm. Insbesondere ist Ra entlang der x-Richtung
gleich zu Ra entlang der y-Richtung und aufgrund der Isotropie insbesondere gleich
zum Rauheitswert Sa von 26,4(±2,9) µm.Das Verhältnis RPc (in X-Richtg.) / RPc (in
Y-Richtg.) = 0,98. Die Oberfläche ist insbesondere isotrop hinsichtlich RPc, Ra und
Rz.
[0049] Beim Bandguss einer AA8111 Legierung mit einer Gießwalze, welche die in Fig. 2a und
2b dargestellte Oberflächencharakteristik aufwies, konnten gute Bandbildungseigenschaften
erzielt werden.
[0050] Die Kupferoberfläche eines weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen
Gießwalze ist in Fig. 3a durch eine Darstellung eines quadratischen Messbereich von
x = 7 mm und y = 7 mm beispielhaft wiedergegeben. In Fig. 3b ist die zugehörige Abbott-Firestone-Kurve
S
mr(c) dieses weiteren Ausführungsbeispiels aufgetragen. Auch die Abbott-Firestone-Kurve
der Fig. 3b zeigt bei einem Flächenanteil S
mr von 10 % einen Höhenwert c von mindestens 20 µm über dem Null-Niveau. Aus der zur
Ermittlung der Abbott-Firestone-Kurve durchgeführten optischen 3D-Messung der Oberfläche
wurden zudem die auch zum Ausführungsbeispiel der Fig. 2a/b ermittelten Größen bestimmt.
Es ergab sich entlang der x-Richtung ein Mittenrauheit Ra von 23,5(±2,9) µm, ein mittlerer
quadratischer Mittenrauwert Rq von 28,6(±3,5) µm, eine mittlere Rautiefe Rz von 92,6(±11,2)
µm und eine Spitzenanzahl RPc(0,5 µm) von 16,1(±5,1) pro cm. Entlang der y-Richtung
ergab sich ein Mittenrauheit Ra von 23,8(±3,5) µm, ein mittlerer quadratischer Mittenrauwert
Rq von 28,9(±4,2) µm, eine mittlere Rautiefe Rz von 92,7(±14,3) µm und eine Spitzenanzahl
RPc(0,5 µm) von 16,1(±4,0) pro cm. Es ergab sich ein Rauhheitswert Sa von 23,6(±2,3)
µm.Auch beim Bandguss einer AA8111 Legierung mit einer Gießwalze, welche die in Fig.
3a und 3b dargestellte Oberflächencharakteristik aufwies, konnten gute Bandbildungseigenschaften
erzielt werden.
[0051] Fig. 4a zeigt einen quadratischen Bereich mit 7 mm Kantenlänge der Oberfläche eines
weiteren Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Gießwalze. In Fig. 4b ist die
zugehörige Abbott-Firestone-Kurve S
mr(c) aufgetragen. Für dieses Ausführungsbeispiel wurde die Oberfläche der Gießwalze,
deren Abbott-Firestone Kurve in Fig. 2b dargestellt ist, einem Schliff mit einem Abtrag
von 35 µm unterzogen. Durch den Abschliff zeigt die Abbott-Firestone-Kurve hin zu
kleinen Smr Werten einen flacheren Verlauf. Trotz des Abschliffs zeigt auch die Abbott-Firestone-Kurve
der Fig. 4b bei einem Flächenanteil S
mr von 10 % einen Höhenwert c von mindestens 20 µm über dem Null-Niveau. Es wurden zudem
wiederum die zum Ausführungsbeispiel der Fig. 2a/b ermittelten Größen bestimmt. Es
ergab sich entlang der x-Richtung ein Mittenrauheit Ra von 25,6(±4,8) µm, ein mittlerer
quadratischer Mittenrauwert Rq von 30,8(±5,1) µm, eine mittlere Rautiefe Rz von 92,7(±11,0)
µm und eine Spitzenanzahl RPc(0,5 µm) von 16,8(±5,1) pro cm. Entlang der y-Richtung
ergab sich ein Mittenrauheit Ra von 25,6(±2,8) µm, ein mittlerer quadratischer Mittenrauwert
Rq von 31,1(±3,1) µm, eine mittlere Rautiefe Rz von 93,6(±8,8) µm und eine Spitzenanzahl
RPc(0,5 µm) von 17,4(±4,5) pro cm. Es ergab sich ein Rauhheitswert Sa von 25,6(±2,8)
µm.
[0052] Durch den Abschliff sind solche Oberflächen verschleißresistenter und bilden ein
Plateau, das die Schmelze gut abstützt. Gleichzeitig bleiben die wesentlichen Struktureigenschaften
erhalten, sodass die Oberfläche insbesondere über tiefe Taschen verfügt, die die Kontaktfläche
verkleinern. Die Spitzenanzahl RPc und der Rauheitswert Sa bleiben im Rahmen der Messunsicherheiten
trotz des Abschliffs im Wesentlichen unverändert. Die tragenden Anteile bilden eine
isotrope netzförmige Struktur aus, wie aus den 3D-Oberflächenmessungen hervorgeht
und durch die nur geringen Abweichungen von RPc in x- und y-Richtung indiziert wird.
[0053] Für einen Vergleichsversuch wurde ein Band aus einer AA8111 Legierung unter Verwendung
einer nicht erfindungsgemäßen Gießwalze mit Kupferoberfläche gegossen. In Fig. 5a
ist wiederum eine Darstellung eines quadratischen Messbereichs mit 7 mm Kantenlänge
der Oberfläche der nicht-erfindungsgemäßen Gießwalze gezeigt. In Fig. 5b ist die zugehörige
Abbott-Firestone Kurve aufgetragen. Die Oberfläche ist nicht isotrop mit einer Rauheit
quer zur Schleifrichtung von nur 0,21(±0,01) µm und längs zur Schleifrichtung von
0,16(±0,08) µm sowie einer Spitzendichte RPc von 10,3(±3,3) pro cm quer zur Schleifrichtung
und 0,0(±0,2) pro cm längs zur Schleifrichtung. Der mittlere quadratische Mittenrauwert
Rq ergab sich zu 0,2(±0,1) µm längs und zu 0,3(±0,0) µm quer zur Schleifrichtung;
die mittlere Rautiefe Rz zu 0,2(±0,1) µm längs und zu 1,4(±0,1) µm quer zur Schleifrichtung.
Wie aus Fig. 5b ersichtlich liegt zudem ein Flächenanteil Smr von 10 % bei einen Höhenwert
c von deutlich unter 20 µm vor. Im Vergleichsversuch mit dieser nicht erfindungsgemäßen
Gießwalze zeigten sich schlechte Bandbildungseigenschaften.
[0054] Durch die beschriebenen Ausführungsbeispiele der erfindungsgemäßen Gießwalzen lässt
sich eine trennmittelfreie Herstellung eines Aluminiumlegierungsbandes mittels Bandguss
realisieren. Hierdurch wird insbesondere eine Barriere des Wärmestroms von der Schmelze
bzw. Bandschale in die mitlaufende Kokille eliminiert. Dies wirkt sich somit direkt
auf die mögliche Produktivität der Gießanlage aus. Des weiteren kann der Einsatz eines
Trennmittels, meist als Graphitsuspension zu unerwünschten Belägen auf den erzeugten
Bändern führen. Dies wird erfindungsgemäß vermieden. Trotzdem können die Nachteile
eines Anhaftens mit den beschriebenen Mitteln effektiv vermieden werden. Somit kann
ein qualitativ hochwertiges Aluminiumlegierungsband besonders produktiv bereitgestellt
werden.
1. Gießwalze (22) oder -kette für eine mitlaufende Kokille (2) einer Bandgussanlage (1)
zur Herstellung eines Aluminiumlegierungsbands (6),
dadurch gekennzeichnet, dass
die Oberfläche (23) der Gießwalze (22) oder -kette ein Rauheitswert Sa von mehr als
5 µm und eine mittlere Spitzenanzahl RPc(0,5 µm) von weniger als 42 cm-1 aufweist.
2. Gießwalze (22) oder -kette nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Oberfläche (23) der Gießwalze (22) oder -kette ein Rauheitswert Sa von mehr als
15 µm und/oder eine mittlere Spitzenanzahl RPc(0,5 µm) von weniger als 35 cm-1aufweist.
3. Gießwalze (22) oder -kette nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Oberfläche (23) der Gießwalze (22) oder -kette eine Oberflächenstruktur aufweist,
welche in einer Abbott-Firestone Kurve bei einem Flächenanteil Smr von 10 % einen Höhenwert c von mindestens 20 µm über dem Null-Niveau aufweist, wobei
das Null-Niveau als der Höhenwert bei einem Flächenanteil von 50 % definiert ist.
4. Gießwalze (22) oder -kette nach einem der Ansprüche 1 bis 3,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Oberfläche (23) der Gießwalze (22) oder -kette einen Rauheitswert Sa von 5 bis
40 µm, bevorzugt 15 bis 30 µm, weiter bevorzugt 20 bis 25 µm aufweist.
5. Gießwalze (22) oder -kette nach einem der Ansprüche 1 bis 4,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Oberfläche (23) der Gießwalze oder -kette im Wesentlichen isotrop hinsichtlich
der Spitzenanzahl ist.
6. Gießwalze (22) oder -kette nach einem der Ansprüche 1 bis 5,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Oberfläche (23) der Gießwalze (22) oder -kette nach der Strukturierung einem Schliff
mit einem Abtrag bis zu 45 µm, bevorzugt zwischen 30 und 40 µm unterzogen wurde.
7. Gießwalze (22) oder -kette nach einem der Ansprüche 1 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, dass
zumindest die Oberfläche (23) der Gießwalze (22) oder -kette ein Material mit einer
Wärmeleitfähigkeit von mehr als 100 W/(m∗K), bevorzugt von mehr als 200 W/(m∗K), besonders bevorzugt von mehr als 300 W/(m∗K) aufweist.
8. Bandgussanlage (1) zur Herstellung eines Aluminiumlegierungsbands umfassend mindestens
eine mitlaufende Kokille (2) mit einem Gießspalt (21),
dadurch gekennzeichnet, dass
die mindestens eine mitlaufende Kokille (2) mindestens eine Gießwalze (22) oder -kette
nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.
9. Bandgussanlage (1) nach Anspruch 8,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bandgussanlage (1) Mittel (4) zum Einstellen der Zusammensetzung einer Atmosphäre
an der Oberfläche der mittlaufenden Kokille (2) aufweist.
10. Bandgussanlage (1) nach Anspruch 8 oder 9,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bandgussanlage (1) eine vertikale oder horizontale Bandgussanlage (1) ist.
11. Bandgussanlage (1) nach einem der Ansprüche 8 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, dass
die Bandgussanlage (1) Mittel zum Zuführen einer Aluminiumlegierungsschmelze in einen
vor dem Gießspalt (21) ausgebildeten Schmelzepool (3) umfasst, über welche die Aluminiumlegierungsschmelze
dem Schmelzepool (3) unterhalb der Oberfläche des Schmelzepools (3) zugeführt werden
kann.
12. Verfahren zur Herstellung eines Aluminiumlegierungsbands mittels einer Bandgussanlage
nach einem der Ansprüche 8 bis 11, welches die folgenden Schritte umfasst:
- Ausbilden eines Schmelzepools (3) aus einer Aluminiumlegierungsschmelze in einem
Gießbereich vor der mitlaufenden Kokille (2);
- Stabilisieren einer Oxidschicht (31) auf der Oberfläche des Schmelzepools (3) durch
Beaufschlagen der Aluminiumlegierungsschmelze mit einem sauerstoffhaltigen Gasgemisch,
beispielsweise Luft;
- Einziehen der Oxidschicht (31) in den Gießspalt (21);
13. Verfahren nach Anspruch 12, umfassend:
- Einstellen einer spezifischen Flächenlast beim Fügen der beim Erstarren der Aluminiumlegierungsschmelze
entstehenden Bandschalen von 10 bis 800 kN/m, bevorzugt von 20 bis 400 kN/m, weiter
bevorzugt von 100 bis 200 kN/m.
14. Verfahren nach Anspruch 12 oder 13, umfassend:
- Zuführen der Aluminiumlegierungsschmelze in den Schmelzepool (3) unterhalb der Oberfläche
des Schmelzepools (3).