IGF-Projekt 19867 N

Wärmetechnische Charakterisierung von Oberflächenkontakten

Forschungsstellen
RWTH Aachen, Institut für Industrieofenbau und Wärmetechnik
RWTH Aachen, Institut für Bildsame Formgebung

Laufzeit
01.01.2018 – 30.06.2020

Zusammenfassung

Oberflächenkontakte zwischen zwei Feststoffen treten in der metallurgischen Prozesstechnik an zahlreichen Stellen auf. Publizierte Untersuchungen zur Wärmeübertragung zwischen den in Kontakt befindlichen Festkörpern liegen für Mikroelektronik-Kühlung (niedrige Temperaturen unter 100 °C, elastische Kontaktflächen) und für Kontaktdrücke oberhalb der Fließspannung (Temperaturbereich bis 1250 °C, plastische Verformungen in der Umformtechnik) vor. Der in der Thermoprozesstechnik relevante Bereich hoher Temperaturen und niedriger Kontaktdrücke im elastischen Bereich ist weitgehend unerforscht. Im angestrebten Projekt soll ein Versuchsstand ausgelegt werden, in dem zwischen austauschbaren Probenkörpern ein möglichst eindimensionaler Wärmestrom, bei veränderlichen Temperaturen bis zu 1000 °C und veränderlichen Kontaktdrücken unterhalb der Fließspannung, eingestellt werden kann. Mit diesem Versuchsstand soll der Wärmewiderstand zwischen praxisrelevanten Materialpaarungen untersucht werden. Mit den Ergebnissen kann die Beschreibung von verschiedener in der Praxis auftretender Wärmeströme verbessert werden. Beispiele hierfür sind die anisotrope Wärmeleitung in Metallcoils, die Wärmeübertragung zwischen Komponenten von industriellen Thermoprozessanlagen oder die Wärmeübertragung zu und von mechanisch gelagerten Wärmegütern. Betreiber von Thermoprozessanalgen (teilweise kmU) erhalten damit zusätzliche Informationen für die Prozessführung ihrer Wärmebehandlungs- und Anwärmvorgänge, Anlagenbauer (teilweise kmU) erhalten zusätzliche Informationen zur Auslegung ihrer Anlagen, Zulieferer für Ofenbauer wie Ingenieurbüros für Prozessmodellentwicklung und/oder Automatisierungstechnik (in der Regel kmU) erhalten zusätzliche Informationen für Prozessmodelle, die zur Steigerung der Energie- und Ressourceneffizienz bei Neuananlagen und Modernisierungen häufig eingesetzt werden. Alle diese Unternehmen können damit die Qualität ihrer Produkte erhöhen.


BMWi_Web_de_WBZDas IGF-Vorhaben 19867 N der Forschungsvereinigung Forschungskuratorium Maschinenbau e.V. wird über die AiF im Rahmen des Programms zur Förderung der Industriellen Gemeinschaftsforschung (IGF) vom Bundesministerium für Wirtschaft und Energie aufgrund eines Beschlusses des Deutschen Bundestages gefördert.
Weitere Informationen erhalten Sie über das Forschungskuratorium Maschinenbau e.V., Lyoner Straße 18, 60528 Frankfurt oder info@fkm-net.de