Temperöfen Hersteller

Temperöfen sind thermische Anlagen für die Temperaturführung unterhalb des Schmelzpunkts und dienen der gezielten Temperaturbehandlung von Werkstoffen. Im Gegensatz zum Schmelzofen steht nicht die Glasschmelze oder das Aufschmelzen von Metallen im Fokus, sondern das Entspannen innerer Spannungen, das Einstellen von Härte und Zähigkeit sowie die Maßhaltigkeit bei Strukturbauteilen und Bauelementen. Verarbeitet werden Metall, Keramik und Glas sowie Silikonteile in Serien- und Kleinserienprozessen.

Aufbau und thermische Auslegung

Zentrales Bauteil ist der isolierte Nutzraum mit definierten Innenabmessungen für jedes Werkstück. Die Beheizung erfolgt über elektrische Heizelemente, Heizregister oder gasbefeuerte Systeme, unterstützt durch Heizer zur Lastverteilung. Wärmeleitfähigkeit der Dämmung, Luftführung durch Umluftventilatoren und die geometrische Anordnung bestimmen Temperaturverteilung und Energieaufnahme dieses Industrieofentyps. Die Ofenauskleidung wird so gewählt, dass die Temperaturdifferenzen im Raum minimiert bleiben.

Beheizung, Schutzatmosphäre und Werkstoffreinheit

Elektrische Beheizung erlaubt schnelle Regelreaktionen, Gasbeheizung reduziert Lastspitzen, beide Varianten können mit Schutzgas betrieben werden. Eine Stickstofffüllung oder Argon schützt Oberflächen vor Feuchtigkeit, Oxidation und Kontamination. Muffel- und Glasmuffel-Ausführungen mit Quarzglas verringern Substratverschmutzung, was in der Verarbeitung von quarzsandbasierten Gläsern unterhalb der relevanten Glasschmelztemperatur die Temperaturstabilität der Charge verbessert. Die Vermeidung chemischer Wechselwirkungen hat dabei Vorrang.

Regelung, Messung und Datenführung

Moderne Anlagen kombinieren robuste Elektronik, mehrkanalige Temperatursteuerung und ausfallsichere Sensorik. Regelalgorithmen der Regelungstechnik minimieren Temperaturdifferenzen und halten die Temperaturgleichmäßigkeit im Dauerbetrieb. Reichweitenmessung der Fühlerabdeckung, Speicherung von Chargenprotokollen und softwaregestützte Steuerung mit Vernetzung mit MES (Manufacturing Execution System) und Leitsystemen sichern die lückenlose Dokumentation. Anbindung an das Produktionsnetz und die Einbindung in interne Freigabeprozesse sorgen für reproduzierbare Prozessierung.

Normen und Kennzahlen

Die Bewertung stützt sich auf Normen wie DIN 17052-1 für Gleichmäßigkeit, auf den spezifischen Energiebedarf pro Kilogramm und auf Berechnungsformeln zur Wärmeleitung und Konvektion bei gegebener Kapazität. Gefordert werden oft ±3 K bis ±5 K über den Nutzraum, Sonderprozesse erreichen ±1 K. Produktionspläne orientieren sich an der geforderten Produktionskapazität, der zulässigen Betriebstemperatur und an Taktzeiten, die die Steuerung stabil einregelt.

Bauformen und Ofenausführung

Die Ofenausführung folgt dem Materialfluss: Der Kammerofen als Chargenofen unterstützt variable Geometrien und hohe Gleichmäßigkeit, während der Durchlaufofen mit Förderband, Kettensystem und präzise geführten Antriebsrollen auf definierte Abmessungen optimiert ist. Luftführung und Heizregister werden so abgestimmt, dass die Sollprofile eingehalten werden und das Werkstück nicht überstreut wird.

Anwendungen in Industrie und Forschung

In der Automobilindustrie werden Stahlkern-Komponenten, Silikonteile und Keramik für Dauerfestigkeit konditioniert, Gerätebau und Bauwesen nutzen die Behandlung von Glas für Vorspann- und Entspannschritte. Für optisch kritische Bauteile wie Industrieglas und Sicherheitsglas zählt die defektarme Oberfläche, in der Keramikproduktion stehen Keramikoberflächen und Keramikrohre im Vordergrund. Hochgeschwindigkeitszugprojekte und die Raumfahrtindustrie verlangen dokumentierte Konformität und exakte Prozessierung.

Auswahl und Integration in den Betrieb

Für die Planung werden Innenabmessungen, Ofenausführung, Anbindung an den Materialfluss und die Zulassung für das Produktionsumfeld bewertet. Prüfpläne definieren Leitgrößen, damit die Einbindung in vorgelagerte und nachgelagerte Stationen ohne Engpass gelingt und die Verarbeitung sensibler Materialien kontrolliert bleibt.

• Maximale Betriebstemperatur: deckt die höchste Prozessstufe ab und schützt das Werkstück vor Überschreitung.
• Nutzraumvolumen: richtet sich nach größter Charge und geforderter Geometrie.
• Temperaturgleichmäßigkeit: sichert homogene Eigenschaften über die gesamte Charge.
• Prozessatmosphäre: legt Schutzgas, Stickstofffüllung oder Vakuum fest.
• Automatisierungsgrad: bestimmt Beschickung, Steuerung und Datenrückführung.

Logistik, Service und Verwaltungsabläufe

Händler koordinieren Transport, Versand, Aufstellung und Schulung, Serviceverträge umfassen Kalibrierung, Ersatzteile und Demontage am Lebensende. Entsorgung der Dämmstoffe, Langlebigkeit der Heizelemente und die Konformität mit der Arbeitssicherheit werden in internen Richtlinien dokumentiert. Für die Korrespondenz dienen oft ein Postfach und definierte Ansprechpartner, während die Zulassung von Änderungen formal geprüft wird.

Kooperationen mit Hochschulen am Universitätsplatz binden Bildung in die Praxis ein, Sponsoring oder Spendenleistungen unterstützen Studienangebot, Studiengänge und Erstsemester bei Laborübungen. Projektnamen wie „Königshof“ kennzeichnen Pilotstandorte ohne technischen Einfluss auf den Betrieb.

Energie, Dämmung und Rückgewinnung

Wärmerückgewinnung aus Abgas oder Umluft senkt die Verlustleistung, während die Wahl der Dämmung nach Wärmeleitfähigkeit und Temperaturklasse die Energieeinsparung bestimmt. Optimierte Heizregister und Lastprofile reduzieren Spitzen. Photovoltaik auf dem Werksdach kann Grundlasten abdecken, die Steuerung priorisiert dabei die Prozessstabilität gegenüber der Einspeisung.

Hersteller und Marktüberblick

Am Markt agieren u. a. Nabertherm, Linn High Therm, Carbolite Gero, Rehm Thermal Systems, SCHÜTZ + LICHT Industrieofenbau, Rohde, Mahler, L&L Special Furnace, SentroTech, TMAX Technology, THERMCONCEPT, Mutschler Industrieofenbau, Aichelin, LOI Thermprozess und FCT Anlagenbau. Das Portfolio reicht von kompakten Laboranlagen bis zu großvolumigen Industrieöfen für Serienlinien.

Fallbeispiele aus der Praxis

Aluminium-Strukturbauteil: Ein Durchlaufofen mit Stickstofffüllung und dreizoniger Steuerung erreicht ±3 K Gleichmäßigkeit bei 190 °C und sichert die geforderte Maßhaltigkeit im Karosseriebau. Die Regelung hält geringe Temperaturdifferenzen trotz variierender Belegung, die Luftführung stabilisiert die Kantenbereiche im Taktbetrieb.

Quarzglas-Komponente: Ein Kammerofen mit Glasmuffel temperiert Linsenträger aus Quarzglas bei 560 °C, um Eigenspannungen abzubauen. Zutaten aus gereinigtem Quarzsand und eine inerte Atmosphäre begrenzen Substratverschmutzung, die Speicherung der Chargenparameter erlaubt die rückwirkende Auswertung der Prozessierung.