Beim Aluminiumguss handelt es sich um ein Verfahren zur Herstellung hochwertiger und präzise gefertigter Teile, bei dem geschmolzenes Aluminium in eine exakt konstruierte und gefertigte Form gegossen wird.
Das Verfahren verwendet verschiedene Aluminiumlegierungen und ist eine effiziente Wahl, wenn Sie komplizierte, komplexe und detaillierte Teile herstellen müssen, die der exakten Präzision Ihrer ursprünglichen Konstruktion entsprechen.
Das Aluminium wird unmittelbar nach der Gewinnung gegossen. Aluminiumgussteile sind beliebt, weil sie leicht sind und dennoch den hohen Temperaturen beim Aluminiumdruckguss standhalten.
Nachdem Sie entschieden haben, dass Aluminium-Druckguss die perfekte Wahl für Ihr Projekt ist, müssen Sie eine geeignete Legierung auswählen.
Wichtigste Aluminiumlegierungen
Aluminium ist das dritthäufigste Element auf der Erde. Allerdings ist es aufgrund der notwendigen komplizierten und komplexen Prozesse schwierig, Aluminium aus der Erde zu gewinnen.
In vielen Fällen wird Aluminium mit anderen Metallen legiert, um seine Eigenschaften und die der Legierung zu verbessern. Für den Erfolg Ihres Projekts ist es wichtig, die richtige Legierung zu finden.
Folgende Arten von Aluminiumlegierungen existieren:
- AA-8000: Wird gemäß dem National Electrical Code für die Installation von Leitungen verwendet.
- Zamak (Zink, Aluminium, Magnesium, Kupfer)
- Alclad: Aluminiumblech, hergestellt durch Verbinden von hochreinem Aluminium mit einem hochfesten Kernmaterial
- Alnico (Aluminium, Nickel, Kupfer)
- Al-Li (Lithium(manchmal Quecksilber)
- Magnox (Magnesiumoxid, Aluminium)
- Nambe (Aluminium plus sieben weitere, nicht näher spezifizierte Metalle)
- Birmabright (Aluminium, Magnesium)
- Duraluminium (Kupfer, Aluminium)
- Hindalium (Aluminium, Magnesium, Mangan, Silizium)
- Titanal (Aluminium, Zink, Magnesium, Kupfer, Zirkonium)
- Aluminium bildet weitere komplexe Legierungen mit Magnesium, Mangan und Platin.
- Magnalium (Magnesium)
- Silumin (Aluminium, Silizium)
Aufgrund der gängigen Bezeichnungen für Aluminiumlegierungen können Sie diese anhand einer vierstelligen Zahl identifizieren, wie unten dargestellt:
- 1000:Diese Aluminiumlegierungsserie besteht aus Aluminium mit einem Reinheitsgrad von 995 oder höher.
- 2000:Das wichtigste Legierungselement ist Kupfer. Durch Wärmebehandlung wird die Festigkeit dieser Legierung verbessert.
- 3000:Das Hauptelement ist hier Mangan. Die 3003er-Serie ist die gebräuchlichste Aluminiumlegierung dieser Serie und wird zur Herstellung von Küchenutensilien verwendet.
- 4000:Für diese Serie wird Aluminium Silizium zugesetzt. Dadurch wird der Schmelzpunkt des Metalls gesenkt, ohne dass es spröde wird.
- 5000:Magnesium ist die Hauptlegierung dieser Reihe. Diese Legierung ist verschleißfest, seewasserbeständig und schweißbar.
- 6000:Diese Legierungen enthalten Magnesium und Silizium, die sich zu Magnesiumsilicid verbinden. Sie weisen eine mittlere Festigkeit und eine hohe Korrosionsbeständigkeit auf.
- 7000:Zink ist der Hauptlegierungsbestandteil der 7er-Serie. Die daraus hergestellte Legierung ist sehr fest und wärmebehandelbar.
- 8000:Diese Aluminiumlegierungen werden mit anderen Elementen hergestellt.
Die aus Mangan hergestellte Aluminiumlegierung der 3000er-Serie zeichnet sich durch hervorragende Verarbeitbarkeit und Korrosionsbeständigkeit aus und ist das stärkste Legierungselement.
Eigenschaften von Aluminiumlegierungen
Die Wahl der geeigneten Aluminiumlegierung für Ihre Anwendungen erfordert eine Abwägung der verschiedenen Legierungseigenschaften. Die für den Druckguss gewählte Legierung beeinflusst den Prozess unmittelbar.
Folgende Eigenschaften sollten bei der Auswahl einer Aluminiumlegierung für den Druckguss berücksichtigt werden:
- Die Lötung:Hier haftet das Gussteil an den Wänden der Spritzgießform, was den Einspritzvorgang erschwert. Dies kann sowohl die Spritzgießform als auch das Gussteil beschädigen. Wählen Sie daher eine Aluminiumlegierung mit hoher Lötbeständigkeit.
- Heißknacken:Dies wird auch als Erstarrungsrissbildung bezeichnet und ist ein Gussfehler, der zu Rissen oder Brüchen im Inneren oder Äußeren einer Aluminiumlegierung führen kann. Manche Gusslegierungen sind anfälliger dafür als andere; dies sollte beachtet werden.
- Abriebfestigkeit:Dies kann Ihnen helfen, die verschiedenen Gusslegierungen zu unterscheiden. Wenn Sie Teile herstellen, die ständiger Reibung ausgesetzt sind, sollten Sie diesen Aspekt bei der Auswahl Ihrer Druckgussteile berücksichtigen.
- Korrosionsbeständigkeit:Der Korrosionsbeständigkeitsgrad variiert je nach Aluminiumlegierung. Wählen Sie die Legierung entsprechend den Umgebungsbedingungen, denen Ihr Druckgussteil ausgesetzt sein wird. Die 5000er-Serie bietet eine hohe Korrosionsbeständigkeit für Schiffskörper.
- Oberflächenbearbeitbarkeit und -behandlungen:Aluminium-Druckgussteile erfordern nach dem Entformen häufig eine Oberflächenbehandlung oder Formgebung. Manche Aluminiumgussteile lassen sich leichter nachbearbeiten als andere; diese Bearbeitungseigenschaften sollten Sie bei der Auswahl der Gusslegierung berücksichtigen.
Es gibt keine Universallegierung, die für alle Ihre Anwendungen geeignet ist. Daher sollten Sie Ihre Auswahl sorgfältig anhand der oben genannten Gusseigenschaften treffen.
Wärmebehandlungen für Aluminiumlegierungen
Je nach Ihren Anforderungen an Duktilität und Festigkeit können Wärmebehandlungen die Härte, Festigkeit und andere mechanische Eigenschaften weiter verbessern. Die wärmebehandelten Legierungen eignen sich für Strukturbauteile.
Die Glühbehandlung erfolgt nach Abschluss des Feingussverfahrens. Dabei wird die Legierung bis zu drei Stunden lang erhitzt, um das gegossene Aluminium zu rekristallisieren und das Bauteil so besser bearbeitbar zu machen.
Die Lösungsglühung ähnelt dem Glühen, beinhaltet aber einen Abschreckprozess, bei dem die Aluminium-Druckgusslegierung nach dem Erhitzen abgekühlt wird, um die Elementverteilung zu erhalten.
Sobald die Legierung abgekühlt ist, wird je nach benötigter Bearbeitungszeit des Druckgussteils ein Alterungsprozess ausgewählt.
Vorteile des Aluminiumgusses
Die Vorteile der Verwendung von Aluminiumlegierungen sind folgende:
- Vollständig recycelbar
- Hohe Druckfestigkeit
- Hervorragende Wärmeleitfähigkeit
- Hohe thermische und elektrische Leitfähigkeit
- Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit
- Bessere Kriechfestigkeit
- Gewährleistet eine hohe Dimensionsstabilität
Die Vorteile des Aluminium-Druckgusses sind vielfältig, und dies sind nur einige wenige. Je nach gewählter Serie ergeben sich weitere individuelle Vorteile.
Optionen für die Bearbeitung und Oberflächenbehandlung von Aluminiumgussteilen
Aluminium wirkt aufgrund seines hohen Reflexionsvermögens ästhetisch ansprechend. Diese Eigenschaft kann genutzt werden, um ein Produkt mit einer makellosen Oberflächenveredelung zu gestalten.
Im Folgenden werden die verschiedenen Beschichtungen und Oberflächenbehandlungen aufgeführt, die Ihrem Aluminium zu einem glänzenden und dauerhaften Aussehen verhelfen können:
- PVDF-Beschichtungen
- Pulverbeschichtungen
- Flüssigfarben
- Eloxieren
- Hitzebehandlung
- Kaltes Arbeiten
- Hauptsächlich rollend
Die Aluminiumoberfläche kann durch die natürliche Bildung einer Oxidschicht weiter veredelt werden. Durch Anodisieren des Produkts lässt sich die Schichtdicke erhöhen.
Anwendungen des Aluminiumgusses
Aufgrund der Vielfalt der Legierungen gibt es zahlreiche Anwendungsgebiete für Aluminium-Druckguss. Hier einige Beispiele:
- Wird zur Verbesserung der Kraftstoffeffizienz von Kraftfahrzeugen eingesetzt, indem das Gewicht von Motoren und Karosserieteilen reduziert wird.
- Druckgussteile bieten RFI/EMI-Beständigkeit, Abschirmung und Steifigkeit bei Handwerkzeugen
- Aluminium-Druckguss eignet sich aufgrund seiner hervorragenden Schirmungseigenschaften und elektrischen Leistung perfekt für Elektronikgehäuse und Steckverbinder.
- Wird in Infrastruktur- und Netzwerkgeräten der Computer- und Telekommunikationsindustrie verwendet
- Wird in der Luft- und Raumfahrtindustrie zur Herstellung der verschiedenen Teile des Flugzeugs verwendet.
Je nach Branche sollte eine Legierung mit den dafür am besten geeigneten Eigenschaften ausgewählt werden.
