Aluminiumlegierungen – Qualität für die Verarbeitung
Durch Aluminiumlegierungen, also der Beimischung von anderen Elementen, sind wir in der Lage, Aluminium für nahezu jeden Zweck zu entwickeln. Am Ende stellen die Legierungen für Aluminium sicher, dass sich die physikalischen Merkmale des Leichtmetalls deutlich verbessern und es somit für eine breitere Palette von Anwendungen nutzbar wird.
Wir zeigen Ihnen, wo Aluminiumlegierungen Verwendung finden und verschaffen Ihnen über unsere Aluminiumlegierungen eine Übersicht.
Wozu dienen Aluminiumlegierungen?
Aluminium als einer der heute wichtigsten und zentralen Werkstoffe, zeichnet sich durch seine Formbarkeit, gute Leitfähigkeit und ästhetisch ansprechende Oberfläche aus. Allerdings bringt reines Aluminium nur unzureichende Eigenschaften mit, wenn es um dessen Nutzung als modernen Werkstoff geht. So ist der Schmelzpunkt von 660 °C sehr niedrig und die Wärmeleitfähigkeit sowie Wärmeausdehnung hoch, um nur einige Qualitäten des Reinaluminiums zu nennen. Für einige spezielle Umgebungen ist dies zweifelsohne von Vorteil, aber deutlich seltener als im Allgemeinen.
Die Varianten und Ausführungen von Aluminiumlegierungen sind vielseitig und umfangreich. Bei der Herstellung werden Fertigungsschrotten sowie Marktschrotten und dem Primärmetall Aluminium (Al) weitere Legierungselemente wie Magnesium, Mangan, Eisen, Silizium oder Kupfer hinzugefügt, die das Material je nach Anforderung in seiner Beschaffenheit und seinen Eigenschaften verändern. So wird es mit einer Aluminiumlegierung möglich, verschiedenen Ansprüchen und Einsatzbereichen gerecht zu werden – sei es in Hinblick auf die Formbarkeit, die Wärmeleitfähigkeit oder die Schweißbarkeit. Damit können für nahezu jede Branche maßgeschneiderte Lösungen hergestellt werden.
Was sind die Vorteile von Aluminiumlegierungen?
Die Dichte von Aluminium beträgt gerade einmal 2,7 g/cm³ im Vergleich zu Stahl mit 7,874 g/cm³. Ebendarum wird das Material auch zu den Leichtmetallen gezählt. Damit geht aber auch einher, dass reines Aluminium keine besonders hohe Festigkeit mitbringt. Erst eine Aluminiumlegierung schafft in dem Fall Abhilfe, indem andere Legierungselemente hinzugegeben werden. Die Festigkeit erhöht sich und die Stabilität steigt.
- Erhöhung der Festigkeit, ohne die Leichtigkeit zu beeinflussen
- Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit für feuchte oder salzhaltige Umgebungen
- Erhöhung der Wärmeleitfähigkeit
- Stärkung der Bearbeitbarkeit und Erleichterung der Verarbeitung und Formgebung
- Anpassung der Duktilität und Zähigkeit, um das Risiko von Rissen und Brüchen zu reduzieren
- Korrosionsbeständigkeit
- Leichtigkeit
- Duktilität und Härte
- niedrigerer Schmelzpunkt
- Formbarkeit
- Wärmeleitfähigkeit
- elektrische Leitfähigkeit
- durch Oberflächenbehandlungen veränderbar
- Recycelbarkeit
- Witterungsbeständigkeit
Wo kommen Aluminiumlegierungen zum Einsatz?
Für welche Anwendungsgebiete Aluminiumlegierungen geeignet sind, hängt maßgeblich von der Zusammensetzung und den damit einhergehenden Eigenschaften ab. Durch die Möglichkeit, dem Aluminium verschiedene Hauptlegierungselemente beizumischen, sind wir in der Lage, das Material für eine Vielzahl von Einsatzgebieten anzupassen.
Reinaluminium beispielsweise eignet sich für Rohre oder Tanks, während eine Aluminiumlegierung mit Kupfer häufig beim Flugzeugbau und der Raumfahrt eingesetzt wird, was vor allem an der gestiegenen Festigkeit liegt.
Kommt Mangan hinzu, zeigt sich die gute Umformbarkeit und Wärmeleitfähigkeit bei der Herstellung im Bereich des Fahrzeugbaus. Ein weiteres Beispiel sind Aluminiumlegierungen mit Magnesium, die eine optimierte Korrosionsbeständigkeit aufweisen. So ist dieses legierte Aluminium für den Schiffbau oder Brückenbau ideal geeignet ist. Sicher nur einige Beispiele dafür, wie facettenreich Aluminiumlegierungen genutzt werden können.
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Welche Aluminiumlegierungen gibt es?
Für Aluminiumlegierungen kommen die Legierungselemente Magnesium (Mg), Silizium (Si), Kupfer (Cu), Mangan (Mn) und Zink (Zn) infrage, die zur Herstellung dem Reinaluminimum beigemischt werden. Daraus hat sich die Einteilung der sogenannten Aluminiumknetlegierungen 1xxx für Reinaluminium, 2xxx für Kupfer, 3xxx für Mangan, 4xxx für Silizium, 5xxx für Magnesium, 6xxx für Magnesium und Silizium und 7xxx für Zink ergeben.
Neben Aluminiumknetlegierungen existieren die Aluminiumgusslegierungen, zwischen denen man nochmals unterscheiden kann. Aktuell sind mehr als 400 Knetlegierungen und 200 Gusslegierungen bekannt. Zu den am häufig verwandtesten Aluminiumlegierungen gehören 6060, 5754, 7075, 5083 und 6082. Wer nach der wohl härtesten Aluminiumlegierung sucht, findet diese bei der Kombination von Kupfer, Magnesium und Mangan unter der Bezeichnung Duraluminium oder kurz Dural.
2xxx: Kupfer
Bei einer Aluminiumlegierung mit Kupfer wird Aluminium zwischen 2 % und 10 % des Metalls beigemengt. Obwohl dabei die Korrosionsbeständigkeit sinkt, steigt die Festigkeit und Härte, wodurch sich auch die Spanbarkeit verbessert. Genutzt wird die Aluminiumlegierung in der Luft- und Raumfahrt oder beim Bau von Militärfahrzeugen.
3xxx: Mangan
Bringt man in einer Aluminiumlegierung Aluminium und Mangan zusammen, wird die Dehn- und Zugfestigkeit gestärkt, die selbst bei erhöhten Temperaturen gleich bleibt. Auch die Widerstandsfähigkeit und Korrosionsbeständigkeit bleibt nahezu erhalten. So verfügt das Material über beste Eigenschaften zur Herstellung von Kochutensilien, Wärmetauschern oder Heizkörpern.
4xxx: Silizium
Das Halbmetall Silizium in einer Aluminiumlegierung lässt die Korrosionsbeständigkeit steigen und senkt die Schmelztemperatur. Ebenso verbessert sich die Fließfähigkeit. Wird zudem Magnesium hinzugemischt, entsteht eine wärmebehandelbare Aluminiumlegierung. Zum Tragen kommt die Legierung bei Aluminium für Gussstücke oder Fülldrähte, wenn es um das Schweißen oder Löten des Leichtmetalls geht.
Wenn es bei einer Aluminiumlegierung um Festigkeit geht, ist die Mixtur mit dem Alkalimetall Magnesium die erste Wahl. Auch die Kaltverfestigung verbessert sich, was das Material ideal zur Herstellung von Blechen und Platten für Fassadenverkleidungen aus Aluminium macht. Ferner wird es neben Gebäuden auch für Schiffe und Boote, Fahrzeuge oder Druckbehälter eingesetzt.
Mit der Verbindung von Magnesium und Silizium zu einer Aluminiumlegierung wird die Wärmebehandelbarkeit erweitert. Zudem zeigen sie ihre Qualitäten beim wirtschaftlich sinnvollen Extrudieren. Ob Antriebswellen, Fahrradrahmen oder Gerüste, mit der Legierung für Aluminium lassen sich zahlreiche Konstruktionen entwickeln.
Verbinden sich in einer Aluminiumlegierung Aluminium und Zink, meist noch ergänzt mit Magnesium und/oder Kupfer, steigen sowohl Festigkeit als auch Härte. Zudem entsteht eine wärmebehandelbare Legierung. Obwohl das Material anfälliger für Spannungsrisskorrosion ist, eignet es sich insbesondere für Schmelzschweißen oder auch den Bau von Fahrradrahmen.
Kriterien zur Wahl der passenden Aluminiumlegierung
Die Auswahl der passenden Aluminiumlegierungen richtet sich nach dem Verwendungszweck bzw. dem Produkt, das daraus entstehen soll. Hierfür muss eine Vielzahl an Kriterien bedacht werden wie etwa:
- Festigkeit
- Umformbarkeit
- Korrosionsbeständigkeit
- Eignung für Oberflächenbehandlungen
- Elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit
- Barriere-Eigenschaften
- Verarbeitbarkeit, z. B. Tiefzieheigenschaften, Schweißeigenschaften
Wir passen unsere Produkte an die individuellen Spezifikationen unserer Kunden an und erfüllen dabei alle Qualitätsstandards. Aufgrund der Vielzahl an Faktoren, die für eine maßgeschneiderte Aluminiumlegierung relevant sind, lohnt es sich, einen Experten zurate zu ziehen.
Nehmen Sie Kontakt auf Finden Sie die passende Aluminiumlegierung
Gerne sind wir von Speira als eines der führenden, globalen Recycling- und Aluminiumwalzunternehmen persönlich an Ihrer Seite. Nehmen Sie jetzt Kontakt zu uns auf und finden Sie die passende Aluminiumlegierung für ihre Anforderungen.