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Es gibt zwei Haupttypen von elektrischen Widerstandslegierungen. Nickel-Chrom (z. B. 80 Ni, 20 Cr), Nichrom genannt, wurde zu Beginn des 20. Jahrhunderts entwickelt und bald als Heizelementmaterial in Industrieöfen sowie in elektrischen Haushaltsgeräten verwendet.

In den 1930er Jahren führte Kanthal eine neue Heizwiderstandslegierung (genannt Kanthal®) auf Basis von Eisen-Chrom-Aluminium ein, die eine längere Lebensdauer und eine höhere maximale Betriebstemperatur als Nickel-Chrom hatte. Kanthal stellt beide Legierungsarten unter den Namen Nikrothal® (Nickel-Chrom) und Kanthal® (Eisen-Chrom-Aluminium) her.

Die beiden Hauptlegierungstypen haben jeweils eigene spezifische Eigenschaften mit Vor- und Nachteilen und werden in vielen verschiedenen Qualitäten und Formen angeboten. Im Allgemeinen ist die Legierung vom Typ Kanthal® Nikrothal® in Bezug auf Leistung und Lebensdauer überlegen und wird daher heutzutage als Standardmaterial für metallische Heizelemente für Industrieöfen verwendet.

Besondere Vorteile bietet die Legierung Nikrothal®, wenn Sie ein Heizelement mit sehr guten mechanischen Eigenschaften im heißen Zustand benötigen. Kanthal® APM besitzt jedoch eine Kriechfestigkeit bei erhöhten Temperaturen auf dem gleichen Niveau wie Nikrothal®.

Für den Ofenbenutzer bedeutet die Verwendung von Kanthal® eine geringere Menge an Elementmaterial und auch eine längere Lebensdauer. Die folgende Tabelle zeigt ein Beispiel für Gewichtseinsparungen durch die Verwendung von Kanthal® anstelle von Nickel-Chrom-Legierungen. Durch das geringere Elementgewicht ergeben sich auch erhebliche Kosteneinsparungen beim Stützsystem, da weniger Haken für die Aufhängung notwendig sind.

Die wichtigsten Vorteile der Legierung vom Typ Kanthal® sind:

  • Höhere Maximaltemperatur von 1425 °C im Vergleich zu 1250 °C für Nikrothal®
  • Bis zu 4-Fach längere Lebensdauer
  • Höhere Flächenlast
  • Höherer spezifischer Widerstand
  • Geringere Dichte
  • Keine abplatzenden Oxide, die die Ware und den Ofen verunreinigen und auch zu Kurzschlüssen oder Ausfällen von Elementen und Gasbrennern führen können

A 120 kW Ofen, ausgestattet mit ROB-Elementen. Drei Elemente mit jeweils 40 kW, 380 V

Elementdaten Nikrothal® Kanthal®
Ofentemperatur, °C 1000 1000
Elementtemperatur, °C 1068 1106
Warmfestigkeit, Rw 3,61 3,61
Temperaturfaktor, Ct 1,05 1,06
Kaltfestigkeit, R20 3,44 3,41
Drahtdurchmesser, mm 5,5 5,5
Flächenlast, W/cm2 3,09  3,98
Drahtlänge 3 Elemente, m 224,9 174,6
Drahtgewicht 3 Elemente, kg 44,4 29,6

Gewichtsersparnis bei gleichem Drahtdurchmesser:

kg: 44,4 – 29,6 = 33 %

44,4