Neue Möglichkeiten der Modellierung und Beeinflussung der Strömungsverhältnisse in Gießprozessen

Metallschmelzen in industriellen Prozessen unterliegen in der Regel verschiedenen Arten von Strömungen. Diese Strömungen haben einen entscheidenden Einfluss auf den Wärme- und Stofftransport, und damit zumeist auch auf die Effizienz des Prozesses oder die Qualität des Endproduktes. Zukünftige Anstrengungen im Hinblick auf eine Optimierung derartiger Anlagen oder Technologien müssen aus diesem Grund eine wirksame Strömungskontrolle berücksichtigen.
Elektromagnetische Felder eröffnen aufgrund des kontaktlosen Zugangs und der einfachen Regelbarkeit eine attraktive Möglichkeit zur Strömungskontrolle. Eine gezielte Einflussnahme setzt aber ein umfangreiches Wissen über das Strömungsfeld und die Wechselwirkung mit den elektromagnetischen Kraftfeldern voraus. Neben numerischen Simulationen sind Modellexperimente mit sogenannten „kalten“ Schmelzen, d.h. mit Flüssigmetallen mit einem Schmelzpunkt < 300°C, ein unverzichtbares Mittel, um die Strömungsvorgänge besser zu verstehen und geeignete Maßnahmen zur Strömungskontrolle zu ergreifen.
Im Vortrag werden an ausgewählten Beispielen mit Bezügen zu industriellen Anwendungen die Möglichkeiten einer elektromagnetischen Strömungskontrolle erläutert. In diesem Zusammenhang wird auf die wechselseitige Abhängigkeit von numerischen Berechnungen und Modellexperimenten mit „kalten“ Modellschmelzen hingewiesen. Es werden neue Entwicklungen auf dem Gebiet Messtechnik für Flüssigmetalle vorgestellt, die einen wirkungsvollen Einsatz der Modellexperimente erst ermöglichen.