Aluminium in der CNC-Bearbeitung: Legierungen, Vorteile und worauf man achten muss

Warum Aluminium so beliebt ist

Aluminium ist ein Material der Wahl fuer viele Anwendungen:

• Leicht: Nur 1/3 des Gewichts von Stahl
• Bearbeitbar: Sehr einfach und schnell zu zerspanen
• Kosteneffektiv: Material und Bearbeitung sind guenstig
• Korrosionsbestaendig: (mit Eloxierung) auch fuer raue Umgebungen

Kein Wunder, dass Aluminium in Flugzeugen, Autos und Maschinen so verbreitet ist.

Wichtige Aluminium-Legierungen

AlMg (5XXX Serie)

Aluminium mit Magnesium. Mittlere bis hohe Festigkeit, sehr gute Korrosionsbestaendigkeit. Ideal fuer Konstruktionen ohne sehr hohe Festigkeit-Anforderungen.

Al6061

Die Lieblings-Legierung fuer CNC-Fertigung. Gutes Verhaeltnis von Festigkeit, Bearbeitbarkeit und Kosten. Kann auch waermebehandelt werden (T6 Zustand). Ideal fuer Flugzeugindustrie und Automobilbau.

Al7075

Sehr fest - fast so fest wie Stahl, aber immer noch leicht. Schwieriger zu bearbeiten als 6061. Wird in Hochleistungs-Anwendungen verwendet (Luft- und Raumfahrt, Hochleistungs-Motorsport).

Al2024

Auch ein starkes Aluminium, fuer Luft- und Raumfahrt. Aehliche Machinability wie 7075.

Machinability - wie einfach ist die Bearbeitung?

Das grosse Plus von Aluminium: Es ist super einfach zu bearbeiten.

• Schnelle Zerspanung
• Werkzeuge halten lange
• Minimale Waermeerzeugung
• Saubere Oberflaechen ohne viel Aufwand

Die einzige Herausforderung: Lange Spannereien. Aluminium erzeugt lange, kontinuierliche Spannereien, die entfernt werden muessen. Aber mit modernen Spannerei-Bruechen kein Problem.

Das Ergebnis: Niedrige Fertigungskosten fuer Aluminium-Teile.

Oberflaechen-Anforderungen

Rohe Aluminium-Oberflaechen sind okay, aber:

Eloxieren: Das ist die typische Loesung. Ein elektrochemischer Prozess, der eine schuetzende Oxidschicht aufbaut.

• Natur-Eloxiert: Silber-Farbe, metallisch
• Farb-Eloxiert: Rot, Blau, Schwarz, Gruen etc.
• Hart-Eloxiert: Noch haerter, fuer extreme Umgebungen

Eloxieren schuetzt vor Korrosion und macht das Aluminium auch haerter.

Pulverbeschichtung: Auch moeglich, aber weniger ueblich bei Aluminium.

Gewinde und Verschraebungen

Achtung: Aluminium ist zu weich fuer direkt Gewinde. Zwei Loesungen:

1. Gewinde in Aluminium: Mit speziellen Gewinde-Einsaetzen (Helicoil) oder durch Metallgewinde im Aluminium.

2. Externe Gewinde: Wenn ein Aluminium-Teil von aussen verschraubt wird, ist es okay.

Das ist beim Design zu beachten.

Leistungs-Anforderungen und Waermebehandlung

Aluminium Al6061 kann waermebehandelt werden (T6 Zustand), um die Festigkeit zu erhoehen.

Das ist wichtig fuer Teile, die Belastung ausgesetzt sind - Flugzeugteil, Motorsport etc.

Waermebehandlung erhoert die Festigkeit um etwa 30-40%.

Kostenvergleich: Aluminium vs. Stahl

Rohstoff-Kosten: Aluminium ist teurer als Stahl pro kg. ABER: Aluminium ist leichter, also oft billiger pro Teil.

Bearbeitungskosten: Aluminium ist billiger zu bearbeiten (schneller, weniger Werkzeug-Verschleiss).

Gesamtkosten: Fuer ein Aluminium-Teil ist die Gesamtkostengroesslich aehnlich wie fuer ein Stahl-Teil der gleichen Groesse. Aber Aluminium ist leichter und korrosionsbestaendiger.

Typische Aluminium-Anwendungen

• Flugzeugs-Komponenten (super-wichtig fuer Gewichts-Ersparnis)
• Automobil-Teile (Motoren, Getriebe-Gehaeuse)
• Verbraucher-Elektronik
• Optische Instrumente
• Maschinen-Gehaeuse

Das alles profitiert von Aluminiums Leichtheit und Bearbeitbarkeit.

Lagerung und Handling

Aluminium ist reaktiv mit:

• Feuchtigkoit: Kann zu Oxidation fuehren
• Bestimmten Chemikalien

Lagerung sollte trocken sein. Aber im Normalfall kein Problem.

Fazit

Aluminium ist ein fantastisches Material fuer CNC-Fertigung:

• Leicht und stark
• Super-einfach zu bearbeiten
• Kosteneffektiv
• Mit Eloxierung korrosionsbestaendig

Atlas MBD hat jahrelange Erfahrung mit Aluminium-Bearbeitung. Wir kennen die besten Legierungen fuer Ihre Anwendung und koennen Sie beraten.