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Die Vor- und Nachteile von stranggepressten Aluminium- und Aluminium-Druckgussteilen
02.05.2024
1. Industrielle Aluminiumprofilverarbeitung
Die industrielle Verarbeitung von Aluminiumprofilen ist weit verbreitet, beispielsweise für Fließbandfertigung und Wärmeableitung. Dabei kommt das Strangpressverfahren zum Einsatz: Rohmaterialien wie Aluminiumbarren werden im Ofen geschmolzen und anschließend durch einen Extruder in die Form gepresst. Es lassen sich verschiedene Aluminiumprofile mit unterschiedlichen Querschnitten herstellen. Die Profile haben üblicherweise eine Länge von 6 Metern und müssen nach der Bearbeitung weiterverarbeitet werden, beispielsweise durch Sägen, Stanzen, Fräsen, Bohren oder Meißeln.
Die wichtigsten Leistungskennwerte wie Festigkeit, Härte und Abriebfestigkeit entsprechen der nationalen Norm GB6063. Vorteile sind: geringes Gewicht von nur 2,8 g/cm³, Rostfreiheit, schnelle Designänderungen, geringe Investitionskosten für Formen und eine Längsdehnung von bis zu 10 Metern. Industrielle Aluminiumprofile sind in glänzender und matter Ausführung erhältlich. Die Oberflächenbehandlung erfolgt durch anodische Oxidation, die Oxidschichtdicke beträgt üblicherweise 0,07–0,12 mm. Die Wandstärke der Aluminiumprofile wird produktoptimiert ausgewählt. Im Markt gilt nicht: Je dicker, desto besser. Die Wandstärke sollte den Anforderungen der Querschnittsstruktur entsprechen.
Die Oberflächenqualität von Aluminiumprofilen weist ebenfalls schwer zu behebende Mängel auf: Verzug, Verformung, schwarze Linien, Unebenheiten und weiße Linien. Konstrukteure mit hohem Fachwissen und einem durchdachten Werkzeug- und Produktionsprozess können diese unauffälligen Mängel vermeiden. Die Fehlerprüfung sollte gemäß der nationalen Prüfmethode erfolgen, d. h. ein Sichtabstand von 40–50 cm ist erforderlich, um die Mängel zu erkennen.
Die Aluminium-Extrusionsverarbeitung findet in der Möbelindustrie vielfältige Anwendung: von Paraventrahmen über verschiedene Hängebalken, Tischbeine, Zierleisten, Griffe, Kabelkanäle und -abdeckungen bis hin zu Stuhlrohren usw. – es sind tausende Variationen möglich!
Die Aluminiumverarbeitung bietet zwar viele Vorteile, hat aber auch Nachteile:
Nicht oxidiertes Aluminium neigt zum Rosten, was zu Leistungseinbußen führt. Die Längsfestigkeit ist geringer als bei Eisenprodukten. Die Verschleißfestigkeit der oxidierten Oberflächenschicht ist geringer als die einer galvanisierten Schicht, sie ist kratzempfindlich und die Kosten sind höher. Im Vergleich zu Eisenprodukten sind sie etwa drei- bis viermal so hoch.
2. Aluminium-Druckgusslegierungen und -profile werden auf unterschiedliche Weise verarbeitet, und auch die verwendeten Anlagen unterscheiden sich. Als Rohmaterial dienen Aluminiumbarren (Reinheit ca. 92 %) und Legierungsmaterialien, die im Ofen geschmolzen und in die Druckgussform gegeben werden. Aluminium-Druckgussprodukte lassen sich in vielfältigen Formen gestalten, ähnlich wie Spielzeug, und sind in alle Richtungen leicht zu verbinden. Darüber hinaus zeichnen sie sich durch hohe Härte und Festigkeit aus und können mit Zink zu Zink-Aluminium-Legierungen gemischt werden. Aluminium-Druckgussprodukte werden einzeln im Spritzgussverfahren hergestellt, wodurch das Sägen entfällt.
Die wichtigsten Punkte des Aluminium-Druckgussverfahrens:
1. Druckgussform
2. Grobes Polieren, um die restlichen Materialreste in der Form zu entfernen.
3. Feinpolieren
Andererseits erfordert die Herstellung von Aluminium-Druckgussteilen die Fertigung von Formen, die sehr teuer und kostspielig sind, im Vergleich zu anderen Formen wie beispielsweise Spritzgussformen. Gleichzeitig ist die Reparatur der Formen sehr schwierig, und es ist schwer, den Materialaufwand für Reparaturen bei Konstruktionsfehlern zu reduzieren.
Nachteile von Aluminium-Druckguss:
Der Bearbeitungsaufwand pro Produktionslauf ist hoch, die Kosten sind jedoch gering. Das Polieren ist aufwendiger und der Produktionszyklus länger. Die Produktkosten sind etwa drei- bis viermal höher als bei Spritzgussteilen. Die Schraubenlöcher sollten größer sein (Durchmesser 4,5 mm), um die Verbindungskraft zu stabilisieren.
Anwendungsbereich: Tischbeine, bewegliche Tischverbinder, Zierköpfe, Dichtungen für die industrielle Aluminium-Extrusionsverarbeitung, Arbeitsplatten- und Couchtischplattenhalterungen usw., ein breites Anwendungsspektrum.
Kurz gesagt: Aluminium-Extrusion ist ein mechanisches Bearbeitungsverfahren, bei dem das Metall nicht geschmolzen werden muss; Aluminium-Druckguss hingegen ist ein Gießverfahren, bei dem das Metall zunächst geschmolzen werden muss. Beim Aluminium-Druckguss handelt es sich um ein thermisches Verfahren. Die geschmolzene Aluminiumlegierung wird in eine Form gegossen und anschließend entformt. Mit anderen Worten: Es lassen sich sehr komplexe Produkte herstellen.