Werkstoffkunde Aluminium: Wie Legierungen technische Eigenschaften beeinflussen

Sowohl im Handwerk als auch in der Industrie und Architektur ist Aluminium ein unverzichtbarer Werkstoff: Allen voran aufgrund seiner Eigenschaften, darunter das relativ niedrige Eigengewicht, eine hohe Korrosionsbeständigkeit und die flexible Anpassungsfähigkeit gegenüber Legierungen. Die können die natürlichen Eigenschaften von Aluminium verändern und optimieren, was in der späteren Anwendung einen großen Vorteil darstellt.

Wie Legierungen die Eigenschaften von Reinaluminium gezielt verändern

Reinaluminium gilt als vergleichsweise gut formbar und weich, was zugleich aber auch der Grund ist, warum bei vielen technischen Anwendungen auf eine Legierung zurückgegriffen wird. Wie der Verband Aluminium Deutschland darlegt, werden immerhin 27 % der Aluminiumerzeugnisse in den Bereichen Bauwesen und Verpackung genutzt, da sind allen voran auch Stabilität und Korrosionsbeständigkeit gefragt.

Für die Legierungen wird Aluminium mit anderen Metallen kombiniert, zum Beispiel Magnesium, Silizium, Zink oder Kupfer. Die Wahl der Legierung nimmt dann direkten Einfluss auf die Materialeigenschaften des nun veränderten Aluminiums. Wissenschaftlich wurde hinlänglich, beispielsweise in dieser Studie, untersucht, welche Metalllegierungen welchen konkreten Einfluss auf das Aluminium selbst nehmen.

Typische Beispiele dafür sind:
– Kupfer erhöht die Festigkeit signifikant, kann sich aber negativ auf die Korrosionsbeständigkeit auswirken
– Magnesium steigert die Festigkeit bei weiterhin guter Schweißbarkeit
– Silizium beeinflusst Verschleißverhalten und Gießbarkeit auf positive Weise

Aluminiumprofile und eindeutige Klassifizierungen sowie Kennzeichnungen

Weil sich offensichtlich nicht pauschal jede Legierung für jede erdenkliche Anwendung eignet, liefert die dazugehörige Werkstoffnummer eine verlässliche Orientierung. Mit dieser werden Aluminiumwerkstoffe gekennzeichnet, wodurch eine bessere Zuordnung gegenüber den genutzten Zusammensetzungen und Materialeigenschaften möglich ist.

Hochwertige Aluwinkel können beispielsweise die bewährte Legierung AlMgSi0,5 nutzen, die wiederum mit der eindeutigen Werkstoffnummer “EN AW-6060” gekennzeichnet wäre. Diese Aluminiumprofile zeichnen sich durch eine exzellente Formbarkeit, hohe Korrosionsbeständigkeit, eine mittlere Festigkeit und gute Qualität der Oberfläche aus. Letzteres sorgt unter anderem dafür, dass Material mit dieser Werkstoffnummer und Legierung zum Beispiel bei zahlreichen Standardanwendungen und auch für dekorative oder veredelte Zwecke zum Einsatz kommt.

In der Praxis sind Aluminiumprofile in unterschiedlichen Ausführungen erhältlich, die sich nicht nur allein auf variierende Abmessungen beschränken. Ein Winkelprofil kann U-, T- und beispielsweise L-förmig sein. Genutzt werden die verschiedenen Profile später beispielsweise im Maschinen-, Möbel- und Fahrzeugbau sowie bei weiteren Konstruktionen. Ungleichschenklig können solche Profile ebenfalls sein: Das spielt vor allem bei unterschiedlichen Lastverteilungen eine Schlüsselrolle.

Oberflächenbehandlungen des Aluminiumprofils

Neben der Legierung, den Maßen und der eigentlichen Form ist für die spätere Nutzung zudem die Oberfläche des Baustücks aus Aluminium von Wichtigkeit. Möglich ist unter anderem, das Aluminium zu eloxieren. Dabei entsteht auf der Oberfläche des Materials eine zusätzliche schützende Oxidschicht. Die nimmt vor allem Einfluss auf den Korrosionsschutz, der sich dadurch steigern lässt. Zudem wird die Oberflächenhärte erhöht, auch die Optik kann sich durch das Verfahren verbessern. Das spielt insbesondere bei sichtbaren Bauteilen oder unter anderem in der Architektur eine Schlüsselrolle.

Ebenso natürlich individuelle Maßanfertigungen: Die fassen alle verschiedenen Möglichkeiten zusammen, sowohl was die Abmessungen als auch die Eigenschaften sowie die Form des Bauteils anbelangt. Das unterstreicht erneut die Wichtigkeit von Aluminium für die deutsche Industrie.

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