TY - BOOK

T1 - Fehlerfreie Produktion von hochgekohlten perlitischen Feinstdrähten

AU - Fritz, Raimund

N1 - gesperrt bis 30-12-2023

PY - 2019

Y1 - 2019

N2 - Feinstdrähte sind aktuell die dünnsten Stahlprodukte auf dem Weltmarkt. Sie widerstehen trotz ihres geringen Durchmessers von bis zu 50 μm (dies ist feiner als ein menschliches Haar) Spannungen bis zu 5000 N/mm². 2013 entschied sich die Division voestalpine Metal Engineering zum Kauf eines Drahtwerks in Fürstenfeld. Durch die Analyse der Feinstdrahtproduktion und ihre sensible Reaktion auf minimale Schwankungen der metallurgischen und werkstofflichen Merkmale des Vormaterials sollte die gesamte Fertigungskette auf Fehlerfreiheit optimiert werden. Ziel dieser Arbeit ist es, für die Produktion von eutektoidem Feinstdraht, der als Verstärkung für Reifen und Förderbänder, als Schneiddraht für Siliziumwafer und als Musikdraht verwendet wird, Optimierungsmaßnahmen aufzuzeigen und diese umzusetzen. Besonderes Augenmerk wird da-bei auf die Feinheiten der Herstellungsprozesse und Herstellerfordernisse gelegt, die sich von der gewöhnlichen Fertigung herkömmlicher Drähte unterscheiden. Bei der Analyse der Produktion wurde die Prozesskette des Feinstdrahtwerks auf mögliche Schwachstellen („Bottlenecks“) und Herstellerfordernisse untersucht und Lösungsansätze ermittelt. Neben anderen Einflüssen wird aufgezeigt, dass die Oberflächenmorphologie des Drahts, nichtmetallische Einschlüsse (NME), Seigerungen und sonstige Gefügedefekte im Vormaterial den Draht bezüglich seiner maximalen Festigkeit einschränken und diese Bereiche somit Optimierungspotenzial aufweisen. Der Fokus liegt auf der Gestaltung des Prozesses, um diese Drahtfehler und resultierenden Brüche zu vermeiden. Es erfolgt zudem eine Bewertung deren Gefährlichkeit für die Qualität des Feinstdrahts. Abschließend werden alle Herstellerfordernisse für eine optimale Produktionsumgebung zusammengefasst und die Wechselwirkungen der Prozesse untereinander und auf den Feinstdraht aufgezeigt. Zudem wird der Spezialfall der gekoppelten Systeme untersucht und seine Problematiken diskutiert. Zur Identifikation unklarer Beziehungen werden Lösungsansätze präsentiert, die diese Wissenslücken beherrschbar machen. Durch gezielte Umsetzung konkreter Maßnahmen kann eine Steigerung der Qualität und Produktivität des Produktes Feinstdraht erzielt werden.

AB - Feinstdrähte sind aktuell die dünnsten Stahlprodukte auf dem Weltmarkt. Sie widerstehen trotz ihres geringen Durchmessers von bis zu 50 μm (dies ist feiner als ein menschliches Haar) Spannungen bis zu 5000 N/mm². 2013 entschied sich die Division voestalpine Metal Engineering zum Kauf eines Drahtwerks in Fürstenfeld. Durch die Analyse der Feinstdrahtproduktion und ihre sensible Reaktion auf minimale Schwankungen der metallurgischen und werkstofflichen Merkmale des Vormaterials sollte die gesamte Fertigungskette auf Fehlerfreiheit optimiert werden. Ziel dieser Arbeit ist es, für die Produktion von eutektoidem Feinstdraht, der als Verstärkung für Reifen und Förderbänder, als Schneiddraht für Siliziumwafer und als Musikdraht verwendet wird, Optimierungsmaßnahmen aufzuzeigen und diese umzusetzen. Besonderes Augenmerk wird da-bei auf die Feinheiten der Herstellungsprozesse und Herstellerfordernisse gelegt, die sich von der gewöhnlichen Fertigung herkömmlicher Drähte unterscheiden. Bei der Analyse der Produktion wurde die Prozesskette des Feinstdrahtwerks auf mögliche Schwachstellen („Bottlenecks“) und Herstellerfordernisse untersucht und Lösungsansätze ermittelt. Neben anderen Einflüssen wird aufgezeigt, dass die Oberflächenmorphologie des Drahts, nichtmetallische Einschlüsse (NME), Seigerungen und sonstige Gefügedefekte im Vormaterial den Draht bezüglich seiner maximalen Festigkeit einschränken und diese Bereiche somit Optimierungspotenzial aufweisen. Der Fokus liegt auf der Gestaltung des Prozesses, um diese Drahtfehler und resultierenden Brüche zu vermeiden. Es erfolgt zudem eine Bewertung deren Gefährlichkeit für die Qualität des Feinstdrahts. Abschließend werden alle Herstellerfordernisse für eine optimale Produktionsumgebung zusammengefasst und die Wechselwirkungen der Prozesse untereinander und auf den Feinstdraht aufgezeigt. Zudem wird der Spezialfall der gekoppelten Systeme untersucht und seine Problematiken diskutiert. Zur Identifikation unklarer Beziehungen werden Lösungsansätze präsentiert, die diese Wissenslücken beherrschbar machen. Durch gezielte Umsetzung konkreter Maßnahmen kann eine Steigerung der Qualität und Produktivität des Produktes Feinstdraht erzielt werden.

KW - Feinstdraht

KW - eutektoide Drähte

KW - Prozessoptimierung

KW - Sägedraht

KW - Feinstdrahtproduktion

KW - Optimierungsprozess

KW - Oberflächendefekte

KW - Ultra-fine wire

KW - process optimization

KW - eutectoid steel wire

KW - saw wire

KW - surface defects

M3 - Dissertation

ER -