Das VAR-Verfahren (Vakuum-Lichtbogenum­schmelzen, englisch: Vacuum Arc Remelting) ist eine spezielle Technik in der Metallurgie, die hauptsächlich zur Produktion hochreiner Metalle und Legierungen verwendet wird. Es wird oft für Materialien eingesetzt, die in kritischen Anwendungen in der Luft- und Raumfahrt, Medizintechnik und in der Verteidigungsindustrie Verwendung finden. Das Verfahren verbessert die Homogenität und Reinheit des Endprodukts erheblich, indem es unerwünschte Einschlüsse und Verunreinigungen entfernt.

Das VAR-Verfahren läuft typischerweise in folgenden Schritten ab:

• Vorbereitung: Ein Vorblock, auch Elektrode genannt, die umgeschmolzen werden soll, wird in einer Vakuumkammer positioniert. Diese Elektrode besteht bereits aus dem Metall oder der Legierung, die verfeinert werden soll. Die Kammer wird dann evakuiert, um die Atmosphäre zu entfernen und Oxidation während des Prozesses zu verhindern.
• Zünden des Lichtbogens: Unter Vakuum wird ein elektrischer Lichtbogen zwischen der Unterseite der Elektrode und einem wassergekühlten Kupferkokillenboden (die Schmelzwanne) gezündet. Der Lichtbogen erzeugt ausreichend Wärme, um das Ende der Elektrode zu schmelzen.
• Umschmelzprozess: Durch den Lichtbogen schmilzt die Spitze der Elektrode ab, und das flüssige Metall tropft in die darunter liegende Kokille, wo es langsam zu einem neuen Block erstarrt. Der Lichtbogen wird dabei kontinuierlich aufrechterhalten, indem die Elektrode langsam nach unten bewegt wird, um den Schmelzprozess fortzuführen.
• Reinigungseffekt: Während des Schmelzvorgangs werden durch die hohe Temperatur des Lichtbogens unerwünschte Elemente und Verunreinigungen aus dem Metall entfernt. Einige Verunreinigungen verdampfen, während andere als Schlacke an der Oberfläche des Schmelzbads aufschwimmen und entfernt werden können. Gleichzeitig ermöglicht die kontrollierte Abkühlung und Erstarrung des Metalls eine homogenere Verteilung der Legierungselemente und eine feinere Mikrostruktur.
• Kontrollierte Abkühlung: Nachdem das gesamte Material umgeschmolzen wurde, wird der neu gebildete Metallblock kontrolliert abgekühlt. Dieser Schritt ist entscheidend für die Entwicklung der gewünschten Kristallstruktur und mechanischen Eigenschaften des Metalls.

Das VAR-Verfahren zeichnet sich durch seine Fähigkeit aus, Metalle und Legierungen mit sehr niedrigen Verunreinigungsgraden und einer hohen Homogenität zu erzeugen. Es verbessert nicht nur die Reinheit und die mechanischen Eigenschaften des Materials, sondern auch dessen Leistung in anspruchsvollen Anwendungen.