Aluminiumstrangpressen ist ein vielseitiges Fertigungsverfahren zur Herstellung präziser, kundenspezifischer Profile für zahlreiche industrielle Anwendungen. Die Wahl der richtigen Aluminiumlegierungen zum Strangpressen ist entscheidend, da die jeweilige Legierung Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Strangpressbarkeit und Gesamtleistung unmittelbar beeinflusst.
Wer versteht, wie sich die einzelnen Legierungen beim Strangpressen und bei der anschließenden CNC-Bearbeitung verhalten, kann fundierte Werkstoffentscheidungen treffen und Funktion, Fertigbarkeit sowie Kosteneffizienz ausgewogen berücksichtigen. Dieser Artikel verbindet Werkstoffeigenschaften mit geeigneten Anwendungsszenarien und bietet damit eine praktische Entscheidungshilfe.
Aluminiumlegierungen beim Strangpressen verstehen
Der Rohstoff Aluminiumlegierung spielt beim Strangpressen eine entscheidende Rolle. Er beeinflusst unmittelbar Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit, Oberflächenqualität und Zerspanbarkeit.
Aluminiumlegierungen bestehen überwiegend aus Aluminium. Kleine Mengen anderer Elemente werden zugesetzt, um bestimmte Eigenschaften zu verbessern. Dadurch entstehen verschiedene Legierungssorten für Strangpressprofile, die jeweils für bestimmte Anwendungen geeignet sind.
Das Verständnis der Aluminiumlegierungsreihen hilft Ingenieuren und Einkäufern, den richtigen Werkstoff auszuwählen. Es reduziert außerdem Fertigungsrisiken und unnötige Kosten.
Legierungen wie 6061 und 6063 werden breit eingesetzt. Sie eignen sich ideal für tragende, architektonische und industrielle Profile. Auch bei der CNC-Bearbeitung zeigen sie gute Eigenschaften.
Leistungskriterien für Aluminiumstrangpresslegierungen
Strangpressbarkeit
Die Strangpressbarkeit bestimmt, wie leicht Aluminium durch die Matrize fließt. Legierungen mit geringerer Festigkeit lassen sich gleichmäßiger pressen.
Beispielsweise lässt sich 6063 schneller strangpressen als 7075. Eine bessere Strangpressbarkeit ermöglicht komplexere Formen und verbessert Oberflächenqualität sowie Produktionseffizienz.
Temperaturempfindlichkeit
Jede Aluminiumstrangpresslegierung besitzt einen optimalen Temperaturbereich. Die meisten Aluminiumlegierungen werden zwischen 400 °C und 550 °C stranggepresst.
6061 und 6063 werden typischerweise bei etwa 450 °C gepresst. Hochfeste Legierungen erfordern eine engere Temperaturführung. Falsche Temperaturen können Oberflächenfehler oder Risse verursachen.
So wählen Sie die richtigen Aluminiumlegierungen zum Strangpressen
Die Auswahl der richtigen Aluminiumlegierungssorten ist für Leistung und Kostenkontrolle entscheidend. Die folgenden Faktoren sollten stets bewertet werden. Je nach Betrachtungsperspektive fällt die Wahl unterschiedlich aus.
Vorgesehene Anwendung der Aluminiumlegierungs-Extrusion
Die Anwendung bestimmt die Legierungswahl.
- Tragende Bauteile erfordern Festigkeit und Stabilität
- Dekorative Profile erfordern eine ausgezeichnete Oberflächenqualität
- Korrosionsgefährdete Umgebungen erfordern beständige Legierungen
Bei Elektronikgehäusen muss der Werkstoff dünnwandiges Strangpressen, CNC-Bearbeitung, Oberflächenveredelung und eine stabile Montage ermöglichen. 6063 wird häufig für stranggepresste Aluminiumgehäuse verwendet, da es gut umformbar ist und eine saubere Eloxaloberfläche ermöglicht. Benötigt das Gehäuse Gewindebohrungen, Steckerausschnitte, Befestigungsdome oder eine höhere Festigkeit, ist 6061 die bessere Wahl.
Kühlkörper werden häufig in LED-Beleuchtungen, Netzteilen, Umrichtern, Batteriesystemen und industriellen Steuergeräten eingesetzt. 6063 ist die am häufigsten verwendete Legierung für stranggepresste Kühlkörper. Sie bietet ein gutes Gleichgewicht aus Strangpressverhalten, Wärmeleitfähigkeit und Qualität der Oberflächenbehandlung. Wenn die Wärmeübertragung wichtiger ist als die Festigkeit, können auch 1050 oder 1060 in Betracht gezogen werden.
Für Gehäuse von LED-Leuchten werden 6063 und 6060 häufig bevorzugt. Diese Legierungen eignen sich für Leuchtenkörper mit Kühlrippen, Nuten, Abdeckungen und Befestigungselementen. Außerdem lassen sie sich gut eloxieren und pulverbeschichten, was für sichtbare Beleuchtungsprodukte in gewerblichen, Außen- und Industrieumgebungen wichtig ist.
Wenn Strangpressprofile anschließend CNC-bearbeitet werden müssen, sind 6061 und 6082 oft die bevorzugte Wahl. Sie eignen sich für Montageplatten, Führungsschienen, Halterungen, Präzisionsgehäuse und kundenspezifische mechanische Bauteile. Diese Legierungen bieten eine höhere Festigkeit und Bearbeitungsstabilität als 6063. Für optisch anspruchsvolle Teile mit geringerer Belastung kann 6063 dennoch eine gute Wahl sein.
Bei maritimen und im Außenbereich eingesetzten Geräten ist die Korrosionsbeständigkeit ein entscheidender Faktor. 6061 und 6063 erfüllen viele allgemeine Anforderungen im Außenbereich. Für anspruchsvollere Umgebungen, etwa Schiffsbeschläge, exponierte Rahmen und korrosionsbeständige Schutzgehäuse, können 5083 oder 5754 in Betracht gezogen werden, obwohl sie sich in der Regel schwieriger strangpressen lassen als Legierungen der Reihe 6xxx.
Mechanische Eigenschaften
Zu den wichtigsten Eigenschaften gehören Zugfestigkeit und Streckgrenze. Hochbelastete Anwendungen können Legierungen der Reihen 2xxx oder 7xxx erfordern.
Für allgemeine industrielle Anwendungen bietet die Reihe 6xxx ein besseres Gleichgewicht. Sie verbindet Festigkeit, Umformbarkeit und Zerspanbarkeit.
Schweißbarkeit und CNC-Bearbeitung
Viele Strangpressprofile benötigen Sekundärbearbeitungen wie Schweißen, Bohren und CNC-Bearbeitung.
6061 bietet eine ausgezeichnete Schweißbarkeit und gute Bearbeitungseigenschaften. 7075 ist trotz seiner hohen Festigkeit schwer schweißbar. Aluminiumlegierung 6061 im Vergleich zu 7075 ist ein häufiger Vergleich, den Ingenieure bei der Bewertung von Festigkeit, Zerspanbarkeit und Anwendungsanforderungen heranziehen.
Anforderungen an die Oberflächenqualität
Bei sichtbaren oder architektonischen Teilen ist die Oberflächenqualität wichtig. Einige Aluminiumstrangpresslegierungen lassen sich besser eloxieren als andere.
Kostenaspekte
Höhere Festigkeit bedeutet in der Regel höhere Werkstoffkosten und kann außerdem die Strangpressung erschweren.
Legierungen der Reihe 6xxx bieten häufig das beste Kosten-Leistungs-Verhältnis. Sie reduzieren den Werkzeugverschleiß und verbessern die Produktionseffizienz. Werkstoffe der Reihen 5xxx und 7xxx sind teurer.
Vergleichstabelle für Aluminiumlegierungen
Nicht alle Aluminiumlegierungen eignen sich zum Strangpressen. Die Reihe 6xxx ist hierfür die optimale Wahl, aber nicht die einzige strangpressbare Legierungsreihe. Wenn andere Aluminiumlegierungsreihen zwingend erforderlich sind, bietet die folgende Tabelle eine Orientierung zur Strangpresseignung.
| Legierungsreihe | Hauptlegierungselement | Wesentliche Vorteile | Typische Anwendungen | Strangpresseignung |
|---|---|---|---|---|
| 6063 | Mg + Si | Glatte Oberflächenqualität | Gehäuse, Rahmen und Zierprofile | Ausgezeichnet |
| 6061 | Mg + Si + Cu | Höhere mechanische Festigkeit | CNC-Teile und Halterungen | Gut |
| 6005A | Mg + Si | Hohe strukturelle Leistungsfähigkeit | Schienen, Rahmen und Stützen | Gut |
| 6082 | Mg + Si + Mn | Hohe Tragfähigkeit | Konstruktionsprofile und Träger | Mittel |
| 6060 | Mg + Si | Einfache Dünnwandextrusion | Dekorprofile und Rohre | Ausgezeichnet |
| 7005 | Zn + Mg | Hochfeste Profile | Transport und geschweißte Rahmen | Mittel |
| 7075 | Zn + Mg + Cu | Ultrahohe Festigkeit | Luft- und Raumfahrt sowie Militär | Schwierig |
Wichtigste Erkenntnisse zur Auswahl von Aluminiumstrangpresslegierungen
Die Wahl der richtigen Aluminiumlegierung zum Strangpressen erfordert ein gründliches Verständnis der Anwendung, der Werkstoffeigenschaften und der Prozessanforderungen. Folgende Schlüsselfaktoren sollten berücksichtigt werden:
- Höhere Festigkeit verringert häufig die Strangpressbarkeit
- Die Oberflächenqualität variiert je nach Legierung
- Die Korrosionsbeständigkeit hängt von der Umgebung ab
- Kosten und Leistung müssen ausgewogen sein
Die Wahl der richtigen Aluminiumlegierungen für Strangpressprofile erhöht die Produktzuverlässigkeit. Sie reduziert außerdem Fertigungsrisiken und die Gesamtprojektkosten.
Fazit
Die Leistung von Aluminiumstrangpressprofilen hängt in hohem Maße von der Wahl der Legierung ab. Die richtige Aluminiumstrangpresslegierung kann die Produktionseffizienz steigern und die Kosten senken. Für die Produkterprobungsphase ist 6063 meist die beste Wahl, da es sich leicht strangpressen lässt und der Rohstoff gut verfügbar ist.
Die Wahl der Aluminiumstrangpresslegierung hängt weitgehend vom Anwendungsszenario ab. Wenn das Produkt eine hohe Festigkeit der Gewindeverbindungen erfordert, ist 6061 die bessere Wahl. Sind die Anforderungen an die Verbindungsfestigkeit bei der Montage gering, eignet sich 6063 besser.
Unabhängig davon, ob sich das Produkt in der Erprobungsphase befindet oder für die Serienproduktion vorbereitet wird: Wenn Sie Unterstützung bei der Auswahl der Aluminiumstrangpresslegierung benötigen, wenden Sie sich bitte an unser Engineering-Team.
Häufig gestellte Fragen
Beim Aluminiumstrangpressen werden üblicherweise Aluminium-Knetlegierungen verwendet, wobei Strangpresslegierungen der Reihe 6xxx am häufigsten zum Einsatz kommen. Diese Legierungen bieten das beste Gleichgewicht aus Strangpressbarkeit, Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Oberflächenqualität. Daher werden sie häufig in konstruktiven, architektonischen und industriellen Anwendungen eingesetzt.
Ja, Aluminium 6061 wird häufig stranggepresst, jedoch zunächst in einem weicheren Zustand und anschließend wärmebehandelt, um den Zustand T6 zu erreichen. Dieses Verfahren sorgt für hohe Festigkeit, gute Korrosionsbeständigkeit und ausgezeichnete CNC-Zerspanbarkeit. 6061-T6 wird häufig für konstruktive und tragende Strangpressbauteile verwendet.
Ja, Aluminium 7075 kann stranggepresst werden, weist jedoch im Vergleich zu Aluminiumlegierungen der Reihe 6xxx nur eine begrenzte Strangpressbarkeit auf. Aufgrund seiner sehr hohen Festigkeit und geringeren Umformbarkeit wird es typischerweise für einfachere Profile und Anwendungen mit kleineren Stückzahlen eingesetzt. Strangpressprofile aus 7075 werden vor allem in der Luft- und Raumfahrt sowie in hochbelasteten Konstruktionen verwendet.
