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Der stärkste Magnet der Welt von General Atomics wird mit dem größten Vakuumofen der SECO/WARWICK-Gruppe hergestellt


11.10.2022

General Atomics hat die Wärmebehandlung des siebten und letzten Moduls des größten supraleitenden Elektromagneten der Welt abgeschlossen. Für das Projekt wurde ein spezieller Vakuumofen verwendet, der von SECO/VACUUM, einem Unternehmen der SECO/WARWICK-Gruppe, geliefert wurde.

Vakuumbehandlung des stärksten Magneten der Welt | SECO/WARWICK Gruppe

 

Ein fünfwöchiger Wärmebehandlungsprozess für das letzte von sieben supraleitenden Spulenmodulen ist bei General Atomics in Poway, Kalifornien, USA, abgeschlossen worden. Sechs von ihnen werden zusammen den stärksten von Menschen gebauten Magneten bilden, und der siebte wird die Reparaturreserve sein.  Der supraleitende Magnet wird das Herzstück des Forschungsfusionsreaktors ITER (lateinisch für „Weg“) sein, eines der technologisch komplexesten wissenschaftlichen Experimente, die je durchgeführt wurden.

SECO/WARWICK unterstützt ITER

Dieses Projekt erforderte die Konstruktion des weltweit größten Vakuumofens für die Wärmebehandlung

Um die 6 km langen Drähte aus Zinn und Niob, die von einem Edelstahlmantel umhüllt sind, in eine supraleitende Spule zu verwandeln, wurde jedes der 4 m durchmessenden und 2 m hohen Module mit einem Gewicht von ca. 110 Tonnen einer fünfwöchigen Wärmebehandlung bei Temperaturen von bis zu 650 ºC unterzogen.

Durch die Wärmebehandlung diffundiert das Zinn in die Niobfasern und bildet die Nb3Sn-Legierung, die bei Abkühlung mit flüssigem Helium auf 4 Grad Kelvin (-269 ºC) zu einem Supraleiter wird.  Da es keinen geeigneten Wärmebehandlungsofen gab, der die strengen Anforderungen erfüllte und eine so große Ladung aufnehmen konnte, wandte sich General Atomics an SECO/VACUUM, um einen maßgeschneiderten Wärmebehandlungsofen zu entwickeln, der für eine so große Ladung ausgelegt war. Er war mit der gesamten Technologie ausgestattet, die erforderlich ist, um die strengen Qualitätskontrollstandards zu erfüllen, die für dieses einzigartige Experiment gelten.

„Die SECO/WARWICK Gruppe hat gute Arbeit geleistet, indem sie eine robuste Struktur entworfen und redundante Lösungen für die wichtigsten Teilsysteme der Einheit verwendet hat. Bei Fragen oder Servicebedarf waren die Mitarbeiter immer bereit, zu helfen. Das von unserem Partner für das Projekt ausgewählte Team zeichnete sich durch ein hohes Maß an Professionalität, Engagement für die Arbeit, großes Wissen und eine sehr positive Einstellung aus. SECO/VACUUM ist zweifelsohne ein vertrauenswürdiger Partner“, sagte Nikolai Norausky, Programmmanager im Magnetic Technology Centre von General Atomics.

Die Kammer des Vakuumofens hat viele Aufgaben zu erfüllen:

  • Qualitätskontrolle des Coils durch Druck- und Vakuumprüfung vor Beginn des Prozesses.
  • Argonspülung zur Entfernung von Verunreinigungen.
  • Langsamer, aber gleichmäßiger Temperaturanstieg mit einer Toleranz von +/-10°C im gesamten Ofen und in der Charge.
  • Verbrennen der letzten Verunreinigungen aus der Coil-Produktion.
  • Ausglühen der inneren Spannungen, die in verschiedenen Phasen der Herstellung eines 50×50 mm großen Mantels aus rostfreiem Stahl 316L auftreten.
  • Wärmebehandlung für die Diffusionsreaktion von Zinn in Niobfasern zur Herstellung einer supraleitenden Nb3Sn-Legierung.
  • Langsame und gleichmäßige Temperaturabsenkung zur Vermeidung zusätzlicher Belastungen.
  • Qualitätskontrolle des Coils durch Druck- und Vakuumtests nach dem Prozess.

„General Atomics hat so viel Zeit und Ressourcen in dieses Projekt investiert, dass wir uns keine Fehler leisten konnten, und so wurden Schlüsselkomponenten des Geräts redundant ausgelegt. 150 Chargen-Thermoelemente, Massenspektrometer, Heliumdetektoren, Argonzirkulationssystem, Heizsysteme usw. Redundanz bedeutete in diesem Fall, dass der Ausfall einer Komponente die wertvolle Charge nicht beschädigen würde“, fügte Piotr Zawistowski, Geschäftsführer von SECO/VACUUM, hinzu.

SECO/VISIORY Experten für jeden Bedarf

Nicht jeder Wärmebehandlungsofen ist so groß oder so komplex wie der ITER-Zentralspulenofen für General Atomics, aber bei SECO/VISORY erhält jedes Projekt das gleiche Maß an Aufmerksamkeit und Fachwissen. SECO/VISORY ist ein Team von Wärmebehandlungsexperten und Beratern bei SECO/VACUUM, die über vielfältige Erfahrungen und technologisches Know-how verfügen, um Kunden bei der Lösung ihrer Probleme mit Wärmebehandlungsanlagen zu unterstützen.

 

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