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Verformung

Ansprechpartner: Dr. Rainer Nast
 
Die Verformung durch Hämmern, Ziehen oder Walzen spielt bei der Herstellung von supraleitenden Drähten und Bändern neben der Pulverbearbeitung und dem Glühprozess eine tragende Rolle. Bei der sogenannten Pulver-in-Rohr Technik, mit der MgB2- und BSCCO-'Supra'-Leiter hergestellt werden können, beginnt die eigentliche Draht- bzw. Bandherstellung mit einem eher kurzen und dicken Rohr, das mit den vorbehandelten Supraleiterpulvern oder deren Prekursoren gefüllt ist. Durch Hämmern oder Ziehen wird nicht nur das gefüllte Rohr immer dünner und länger, sondern auch das Pulver im Inneren verdichtet.
Bei BSCCO-Leitern führt anschließendes Flachwalzen dazu, dass die plättchenförmigen Körner des Supraleiters texturiert, d.h. ausgerichtet werden, was zu einer Erhöhung der Stromtragfähigkeit führt.
Auch bei der Herstellung von Substraten für YBCO-Bandleiter wird durch Walzen eine Textur erzeugt, die bei der späteren Beschichtung des Bandes auf Puffer und YBCO-Schicht übertragen wird.
 

Drahtherstellung

 
Es können mit Industrie-relevanten Methoden Drähte in Prototyplängen hergestellt werden:
  • Drahthämmern von Durchmessern 40 mm - 0.25 mm
  • Drahtziehen bis 0.3 mm Durchmesser (Linearziehbank 4.5 m Länge, Trommelziehmaschinen mit 0.3 m Durchmesser)
  • Drahtziehen von hexagonalen und Rechteckquerschnitten

 

   
Linearziehbank (links) und Hämmermaschinen (rechts)

 

Bandwalzen:

Zur Bandherstellung stehen verschiedene, für einen optimalen Verformungsprozess geeignete Methoden zur Verfügung:
  • Hartmetallwalze 95x200 mm (Durchm. x Breite) ersetzbar durch Profilwalzen mit hexagonalem, quadratischem und rundem Querschnitt.
  • Vierrollenwalzwerk (Türkenkopf) 120x25 mm.
  • Vierrollenwalzwerk (Quartowalzwerk) mit 45x100 mm und 32x100 mm Hartmetallwalzen
  • Alle Walzgerüste haben Wickelantriebe, variable Geschwindigkeit und elektronische Walzspaltkontrolle.

 

   
Beim 'Türkenkopf'-Walzwerk wird das Band von vier Seiten gleichzeitig gewalzt.
Beim Quartowalzwerk werden die beiden Walzrollen mit den kleineren Durchmessern von jeweils einer Rolle mit größerem Durchmesser gestützt.