Aluminium: Das Metall des neuen Jahrhunderts
Mit einem Anteil von mehr als 8 % ist Aluminium nach Sauerstoff und Silicium das häufigste Element in der Erdkruste.
In vielen Branchen und Industrien müssen die Werkstoffe so beschaffen sein, dass sie den Anforderungen an Oberflächenqualität, Ökologie und Sicherheit gerecht werden. Leistungsfähige Verkehrssysteme sind ohne die Verwendung von Leichtbauteilen aus Aluminium gar nicht mehr vorstellbar.
Wir haben unsere langjährige Erfahrung und unser aktuelles Know-how des spezifischen Zerspanungs- und Leistungsverhaltens bei der Bearbeitung von Aluminium in diesem Beitrag für Sie zusammengefasst.
Im Überblick – Aluminium
Aluminium und Aluminiumlegierungen zeichnen sich durch eine Reihe von Eigenschaften aus, welche sie besonders für den industriellen Einsatz zu einem wichtigen Werkstoff machen:
- extreme Haltbarkeit,
- geringes Gewicht,
- Korrosionsbeständigkeit und
- Recyclingfähigkeit.
Viele Anwendungen im Gehäuse-, Fahrzeug-, Behälter-, Maschinen- und Fassadenbau, bei Türen, Fenstern, Fundamenten, Wärmetauschern und in Flugzeugen werden heute mit speziellen Aluminiumlegierungen gelöst.
Die Entwicklung von Bauteilen mit immer geringerem Gewicht bei gleicher Festigkeitsanforderung führt zum vermehrten Einsatz von Aluminiumlegierungen. Die nahezu freie Formgestaltungsmöglichkeit mittels industriell verfügbarer Herstellverfahren (Gießen, Walzen, Strangpressen) eröffnet vielfältige Möglichkeiten des industriellen Einsatzes von Aluminiumlegierungen.
In vielen Branchen und Industrien müssen die Werkstoffe so beschaffen sein, dass sie den Anforderungen an Oberflächenqualität, Ökologie und Sicherheit gerecht werden. Leistungsfähige Verkehrssysteme sind ohne die Verwendung von Leichtbauteilen aus Aluminium gar nicht mehr vorstellbar.
Auch die aus Umweltgesichtspunkten zunehmende Forderung, moderne Produkte recyceln zu können, erfüllt die Materialgruppe Aluminium hervorragend.
Aluminium ist nicht gleich Aluminium
Hinter dem umgangssprachlichen Begriff „Aluminium“ verbirgt sich eine Gruppe von Legierungen mit Aluminium als Hauptbestandteil bzw. eine Vielzahl von Legierungen von Reinaluminium mit einem oder mehreren Elementen.
Insgesamt gibt es mehr als 1.000 verschiedene Aluminiumlegierungen. Sie sollen die Eigenschaften des Grundmetalls verbessern.
Trotzdem weisen die verschiedenen Legierungen einige Gemeinsamkeiten auf:
- Sie enthalten mindestens 60 % Reinaluminium.
- Sie haben ein wesentlich geringeres spezifisches Gewicht als Stahl.
- Sie sind überwiegend korrosionsbeständig.
- Sie haben eine exzellente elektrische und thermische Leitfähigkeit.
Wie unterscheidet man die verschiedenen Aluminiumlegierungen?
Grundsätzlich unterscheidet man bei Aluminiumlegierungen zwischen Knetlegierungen und deren Schweißzusatzwerkstoffen sowie Gusslegierungen und deren Schweißzusatzwerkstoffen:
- Knetlegierungen und deren Schweißzusatzwerkstoffe
(Bleche, Bänder, Profile, Stangen, Rohre, Schmiedestücke) - Gusslegierungen und deren Schweißzusatzwerkstoffe
(Sand-, Kokillen-, Nieder-, Druck- und Feinguss)
Zusätzlich lassen sich Aluminiumlegierungen in aushärtbare und nicht aushärtbare Legierungen unterteilen.
Bei einer aushärtbaren Legierung ist der Zustand des Werkstoffes für die Bearbeitung von großer Bedeutung.
Durch die Zusammensetzung der Legierung und die möglichen Wärmebehandlungen Aushärten oder Weichglühen werden komplett unterschiedliche Werkstoffeigenschaften erzielt:
- Festigkeit,
- Korrosionsbeständigkeit,
- Leitfähigkeit,
- Bearbeitbarkeit und
- Optik des reinen Metalls werden verändert.
Welche Bearbeitungsmöglichkeiten bietet Aluminium?
Zu den Arbeitsprozessen auf Aluminium zählen:
- Trennen und Erzeugen von Durchbrüchen,
- Entgraten,
- Schweißnahtvorbereitung (Fugenvorbereitung),
- Schweißnahtvorbereitung (Oberflächenbearbeitung),
- Schweißnahtbearbeitung,
- Fein- und Finishbearbeitung,
- Strukturieren und
- Polieren.