Hier sind unsere Aluminiumlegierungen mit ihren mechanischen Eigenschaften
Die Aluminiumlegierungen unterscheiden sich durch ihre außergewöhnliche Vielseitigkeit, Robustheit und Zuverlässigkeit. Diese Eigenschaften machen sie hochgeschätzt und weit verbreitet in Branchen wie Ingenieurwesen, Bauwesen und Automobilindustrie, wodurch sie sich unter den am häufigsten verwendeten metallischen Materialien neben Stahl positionieren. Obwohl Aluminium in seiner reinen Form überraschende Qualitäten bietet, könnte seine Festigkeit für langfristige Anwendungen nicht ausreichend sein. Um diese Einschränkung zu überwinden, wird es mit anderen Elementen kombiniert, um Legierungen zu schaffen, die deutlich haltbarer und ideal für industrielle Anwendungen sind. Insbesondere sind Aluminiumlegierungen unerlässlich, wenn es notwendig ist, das Gewicht eines Produkts zu reduzieren, beispielsweise eines Flugzeugs, ohne dabei die strukturelle Festigkeit zu beeinträchtigen. In diesem Artikel werden wir genauer untersuchen, was Aluminiumlegierungen sind, wie viele Typen existieren und welche mechanischen Eigenschaften sie mit verschiedenen Formen und Anwendungen haben.Was sind Aluminiumlegierungen?
Um zu verstehen, was Aluminiumlegierungen sind, ist es sinnvoll, sich die außergewöhnlichen Eigenschaften dieses Metalls in Erinnerung zu rufen. Es ist bekannt für seine Festigkeit, Leichtigkeit, Flexibilität und Vielseitigkeit und wird in zahlreichen Industriebereichen eingesetzt. Zudem zeichnet es sich als hervorragende Alternative für verschiedene Anwendungen aus, wie Isolierung, elektrische und thermische Leitfähigkeit, mechanische Konstruktionen und Prototypenbau. Eine Aluminiumlegierung ist eine Kombination verschiedener metallischer Elemente, die entwickelt wurde, um die Eigenschaften des Grundmaterials wie Festigkeit und Haltbarkeit zu verbessern. Im Fall von Aluminiumlegierungen ist das Hauptmetall das Aluminium selbst, dem je nach spezifischem Verwendungszweck Elemente wie Silizium, Zinn, Mangan, Kupfer oder Magnesium hinzugefügt werden. Dank einer gezielten Auswahl der Komponenten kann eine Aluminiumlegierung erheblich widerstandsfähiger werden und unter bestimmten Bedingungen sogar bessere Leistungen als Stahl bieten.Welche Aluminiumlegierungen gibt es?
Aluminiumlegierungen werden in acht Hauptserien unterteilt, basierend auf ihrer Zusammensetzung, wobei jede von ihnen spezifische mechanische und chemische Eigenschaften aufweist. Sie werden in zahlreichen Industriebereichen eingesetzt. Hier sind die wichtigsten Kategorien:- Serie 1xxx – Reinaluminium: eine Zusammensetzung mit 99 % Aluminium, das Spuren anderer Elemente wie Silizium, Eisen und Kupfer enthält.
- Serie 2xxx – Aluminium-Kupfer-Legierungen: eine Zusammensetzung mit Kupfer als Hauptelement zwischen 3 % und 6 % sowie kleinen Mengen an Mangan, Silizium und anderen Metallen.
- Serie 3xxx – Aluminium-Mangan-Legierungen: Hauptbestandteil Mangan, zwischen 1 % und 2 %.
- Serie 4xxx – Aluminium-Silizium-Legierungen: Hauptbestandteil Silizium, bis zu 13 %.
- Serie 5xxx – Aluminium-Magnesium-Legierungen: Hauptbestandteil Magnesium, bis zu 5 %.
- Serie 6xxx – Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierungen: Hauptbestandteile Magnesium und Silizium.
- Serie 7xxx – Aluminium-Zink-Legierungen: Hauptbestandteil Zink, bis zu 12 %.
- Serie 8xxx – Speziallegierungen: eine variable Zusammensetzung, die Elemente wie Lithium, Eisen, Blei, Bor und Titan enthält.
Eeigenschaften und wärmekapazität von Aluminiumlegierungen
Wie im vorherigen Abschnitt erwähnt, besitzt jede dieser Aluminiumlegierungen spezifische mechanische Eigenschaften, die in bestimmten Industriezweigen genutzt werden. Sehen wir uns die Besonderheiten jeder Aluminiumlegierung an:- Serie 1xxx – Reinaluminium: duktil und leicht zu verarbeiten, hohe Korrosionsbeständigkeit, insbesondere gegen Wasser und Säuren, gute thermische und elektrische Leitfähigkeit, aber geringe mechanische Festigkeit im Vergleich zu anderen Aluminiumlegierungen.
- Serie 2xxx – Aluminium-Kupfer-Legierungen: exzellente mechanische Festigkeit, aber geringe Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in maritimen oder feuchten Umgebungen; hervorragende Zähigkeit und Ermüdungsbeständigkeit.
- Serie 3xxx – Aluminium-Mangan-Legierungen: exzellente Korrosionsbeständigkeit, besonders in maritimen Umgebungen, gute Oxidationsbeständigkeit und Verarbeitbarkeit, aber moderate mechanische Festigkeit, weshalb sie für nicht-strukturelle Anwendungen geeignet sind.
- Serie 4xxx – Aluminium-Silizium-Legierungen: eine Gusslegierung mit ausgezeichneter Fließfähigkeit, ideal für Gussproduktionen, sehr gute Schweißbarkeit, aber nur mäßige Korrosionsbeständigkeit.
- Serie 5xxx – Aluminium-Magnesium-Legierungen: exzellente Korrosionsbeständigkeit, besonders in maritimen Umgebungen, gute mechanische Festigkeit, hohe Ermüdungsbeständigkeit und Spannungskorrosionsbeständigkeit.
- Serie 6xxx – Aluminium-Magnesium-Silizium-Legierungen: gute Korrosionsbeständigkeit, hervorragende Verarbeitbarkeit und Formbarkeit, hohe mechanische Festigkeit bei Wärmebehandlung.
- Serie 7xxx – Aluminium-Zink-Legierungen: sehr hohe mechanische Festigkeit, eine der höchsten unter den Aluminiumlegierungen, hohe Ermüdungs- und Schlagfestigkeit, aber geringe Korrosionsbeständigkeit, insbesondere in maritimen Umgebungen, weshalb Schutzbehandlungen erforderlich sind.
- Serie 8xxx – Speziallegierungen: die mechanischen Eigenschaften variieren je nach verwendeter Legierung. Gute Zugfestigkeit, Schweißbarkeit und Formbarkeit sowie hervorragende Korrosionsbeständigkeit. Zum Beispiel werden Lithium-Legierungen zur Gewichtsreduktion und Bor-Legierungen zur Verbesserung der Hitzebeständigkeit eingesetzt.
Aluminiumlegierungen von Casal Aluminium
Casal Aluminium ist ein Referenzunternehmen für Aluminiumlegierungen, das für seine Innovationskraft und seine breite Palette an firmeneigenen Legierungen bekannt ist. Alle von Casal Aluminium verwendeten Leichtlegierungen entsprechen der Norm UNI EN 573-3, die die chemische Zusammensetzung von Halbzeugen und Aluminiumlegierungen sowie die Form der Produkte festlegt. Hier sind die verfügbaren Legierungen:- EN AW-1070A: Legierung mit Aluminium als Hauptelement.
- EN AW-6060: Legierung mit Aluminium, Magnesium und Silizium.
- EN AW-6005: Legierung mit Aluminium, Silizium und Magnesium.
- EN AW-6005A: Legierung mit Aluminium, Silizium und Magnesium.
- EN AW-6061: Legierung mit Aluminium, Magnesium und Silizium.
- EN AW-6063: Legierung mit Aluminium, Magnesium und Silizium.
- EN AW-6063A: Legierung mit Aluminium, Magnesium und Silizium.
- EN AW-6082: Legierung mit Aluminium, Silizium, Magnesium und Mangan.
- EN AW-6101: Legierung mit Aluminium, Magnesium und Silizium.
- EN AW-6101B: Legierung mit Aluminium, Magnesium und Silizium.
Aluminiumlegierungen: Anwendungen und Formen
Aluminiumlegierungen werden in einer Vielzahl von Formen und Anwendungen eingesetzt, da sie über einzigartige mechanische Eigenschaften verfügen: Sie sind leicht, korrosions- und mechanisch beständig und lassen sich einfach verarbeiten. Jede Form ist für spezifische Bearbeitungs- und Leistungsanforderungen konzipiert. Nachfolgend die wichtigsten Formen von Aluminiumlegierungen:- Aluminiumplatten: Dünne Metallbleche mit einer Dicke von wenigen bis mehreren zehn Millimetern. Eingesetzt in der Automobilindustrie (z. B. für Karosseriebleche), der Luft- und Raumfahrt, der Haushaltsgeräteherstellung sowie für Fassadenverkleidungen, Innenarchitektur und architektonische Bauteile.
- Aluminiumbleche: Sehr dünnes Material mit einer Dicke von weniger als 0,2 mm, hauptsächlich verwendet für thermische und nicht-thermische Verpackungen (z. B. Lebensmittelfolien), in der Elektronik für Kühlkörper und für thermische sowie akustische Isolierungen.
- Aluminiumstangen: Lange, massive Segmente in rechteckiger, quadratischer oder zylindrischer Form. Verwendung in Bauprojekten, mechanischen Bauteilen wie Zahnrädern und Achsen, in der Fräs- und Maschinenbearbeitung sowie in Motor- und Fahrzeugrahmen oder industriellen Strukturen.
- Aluminiumrohre: Zylindrische Hohlkörper mit dünnen oder dicken Wänden, die durch Extrusion hergestellt werden und in verschiedenen Längen und Durchmessern verfügbar sind. Sie werden in hydraulischen Anlagen, Wasser- und Gasleitungen, Lüftungssystemen sowie in der Automobilindustrie für Kühlsysteme verwendet.
- Profile: Aluminiumprofile mit konstanter Querschnittsform, die durch Extrusion hergestellt werden. Es gibt T-, L- und U-Profile sowie Winkel- und Rohrprofile. Verwendung in Bauprojekten, Fenster- und Türrahmen, der Automobilindustrie für leichte und widerstandsfähige Bauteile, sowie im Möbeldesign, Eisenwarenbereich und für elektronische Geräte.
- Brammen: Massive und kompakte Aluminiumblöcke, die durch Extrusion, Schmieden oder Walzen weiterverarbeitet werden. Sie dienen als Rohmaterial für die Herstellung von Stangen, Profilen, Platten und gegossenen Bauteilen, die für wichtige Strukturteile genutzt werden.
- Aluminiumguss: Ein Verfahren zur Herstellung von komplex geformten Bauteilen, bei dem geschmolzenes Aluminium in Formen gegossen wird. Gusslegierungen sind auf gute Fließfähigkeit und geringe Porositätsbildung ausgelegt. Anwendung in automobilen Motoren und Fahrwerkskomponenten, Luft- und Raumfahrtstrukturen, mechanischen Anlagen und industriellen Maschinen.
- Extrusion: Ein Verfahren zur Herstellung von Aluminiumlegierungen in kontinuierlichen Profilformen, darunter Stangen, Rohre und komplexe Formen. Einsatz in hydraulischen Systemen, Fenster- und Türkomponenten sowie in der Luftfahrt für Fahrzeug- und Flugzeugrümpfe, Leichtbaukonstruktionen und Solarpanel-Profile.
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