Aluminium in der Bearbeitung: Eigenschaften, Anwendungen & Branchen-Einsatz

Aluminium ist das dritthäufigste Element der Erdkruste nach Sauerstoff und Silicium. Es besitzt hervorragende Korrosionsbeständigkeit und niedrige Dichte, was es in Transport, Luft- und Raumfahrt, Elektro- und Bauindustrie wichtig macht. Auch für Haushaltsgegenstände verwendbar. 25 % des Aluminiums wird gegossen, der Rest ist Knet- oder Legierungsaluminium.

Gussaluminium MIC6, 319, 356, 383

Aluminium 319 für Zylinderköpfe und Getriebegehäuse, 356 für Zylinderköpfe, 383 für Motorblöcke. Hochdruckdruckgussteile benötigen keine Wärmebehandlung. Aluminiumdruckguss ist extrem fest und günstiger als Knetaluminium.

Vorteile

• Gussaluminium vollständig recycelbar
• Hervorragende Korrosionsbeständigkeit
• Gute Wärme- und elektrische Leitfähigkeit
• Leichtere und steifere Designs möglich

Nachteile

• Gussaluminium dehnt und zieht sich bei Temperaturänderung mehr als Stahl zusammen
• Gussaluminium widersteht Verformung nicht
• Gussaluminium verträgt Ermüdung schlecht

Knetaluminium 6061, 7050, 7075

Der Elastizitätsmodul von Aluminiumlegierungen beträgt ca. 70 GPa, etwa 1/3 von Stahl. Aluminiumlegierungen können unter gegebener Last größere Verformung zeigen. Einige Legierungen haben höhere Zugfestigkeit als gängige Stähle. Usually können leichtere und steifere Designs durch Aluminium erreicht werden. Beispiel: Große Rohrdurchmesser bei Aluminium-Fahrradrahmen für bessere Festigkeit bei geringerem Gewicht. Allerdings haben Aluminiumlegierungen geringere Ermüdungsfestigkeit als Stahl.

Verschiedene Legierungsreihen

• 1000er Reihe: Fast reines Aluminium
• 2000er Reihe: Kupferzugabe. Anfällig für Spannungsrisskorrosion, werden für neue Designs durch 7000er Reihe ersetzt.
• 3000er Reihe: Manganzugabe
• 4000er Reihe: Siliciumzugabe
• 5000er Reihe: Magnesiumzugabe. Hervorragende Korrosionsbeständigkeit für Marinebereich.
• 6000er Reihe: Silicium- und Magnesiumzugabe → schweißbar und gut zerspanbar. 6061 perhaps meistverwendete Aluminiumlegierung.
• 7000er Reihe: Zinkzugabe → aushärtbar auf höchste Festigkeit.
• 8000er Reihe: Elemente, die in anderen Reihen nicht vorkommen. Weit verbreitet in Luftfahrt, wo hohes Festigkeits-Gewichts-Verhältnis wichtig ist.

Vorteile (Knetaluminium)

• Recycelbar
• Hervorragende Korrosionsbeständigkeit
• Gute elektrische und thermische Leitfähigkeit
• Steifere und leichtere Designs als Stahl möglich

Nachteile (Knetaluminium)

• Dehnt und zieht sich bei Temperaturänderung mehr als Stahl
• Widersteht Verformung nicht
• Verträgt Ermüdung schlecht