Die Zusammensetzung von Aluminiumlegierungen ist ein Thema, mit dem wir uns täglich beschäftigen. Als Hersteller von Aluminiumprofilen erleben wir, wie ein paar Zehntelprozent Magnesium oder Silizium ein weiches Metall in ein starkes Strukturprofil verwandeln können. In diesem Artikel erklären wir, was die Zusammensetzung einer Aluminiumlegierung bedeutet, welche Legierungselemente am wichtigsten sind, wie sich die gängigen Serien unterscheiden und wie man die richtige Zusammensetzung für Bau-, Solar-, Automobil- und Industriekomponenten wählt.
Die Zusammensetzung der Aluminiumlegierung bezieht sich auf den prozentualen Anteil von Aluminium und absichtlich hinzugefügten Elementen in einer bestimmten Legierung. Reines Aluminium ist duktil, leicht und korrosionsbeständig, weist jedoch eine relativ geringe mechanische Festigkeit auf. Durch die Zugabe von Elementen wie Silizium, Magnesium, Kupfer, Mangan und Zink schaffen Hersteller Legierungen mit spezifischen Kombinationen aus Festigkeit, Formbarkeit, Schweißbarkeit und Korrosionsbeständigkeit. Die Zusammensetzung wird normalerweise in Gewichtsprozent ausgedrückt und eine präzise Kontrolle ist für eine gleichmäßige Extrusion und Endbearbeitung unerlässlich.
Jedes Element in einer Aluminiumlegierung hat eine Aufgabe. Einige verbessern die Festigkeit, andere verfeinern die Kornstruktur und wieder andere verbessern einfach die Gießbarkeit. Die folgende Tabelle fasst die häufigsten Legierungselemente zusammen, mit denen wir arbeiten.
| Element | Typischer Gew.-%-Wert | Hauptbeitrag | Gemeinsame Serie |
|---|---|---|---|
| Silizium (Si) | 0,2–13 % | Senkt den Schmelzpunkt; verbessert die Gießbarkeit; mit Mg bildet Mg2Si für Festigkeit | 4000, 6000 |
| Magnesium (Mg) | 0,2–5,5 % | Verleiht der festen Lösung Festigkeit; verbessert die Korrosionsbeständigkeit und Schweißbarkeit | 5000, 6000 |
| Kupfer (Cu) | 0,1–6,3 % | Erhöht die Festigkeit und Bearbeitbarkeit; verringert die Korrosionsbeständigkeit | 2000, 7000 |
| Mangan (Mn) | 0,1–1,5 % | Verbessert die Festigkeit und die Kaltverfestigungsrate | 3000 |
| Zink (Zn) | 1–8 % | Hauptfestiger in der 7000er-Serie in Kombination mit Mg und Cu | 7000 |
| Chrom (Cr) | 0,1–0,4 % | Steuert die Kornstruktur; verbessert die Spannungskorrosionsbeständigkeit | 5000, 6000, 7000 |
| Eisen (Fe) | 0,1–0,8 % | Normalerweise eine Verunreinigung; erhöht die Festigkeit, verringert aber die Duktilität | Allee |
| Titan (Ti) | 0,01–0,2 % | Verfeinert die Kornstruktur beim Gießen | Allee |
Diese Elemente funktionieren selten alleine. In Legierungen der 6000er-Serie verbinden sich beispielsweise Magnesium und Silizium zur Mg2Si-Phase, die für die Festigkeitssteigerung nach der Wärmebehandlung verantwortlich ist. Aus diesem Grund wird die Zusammensetzung beim Knüppelgießen so streng kontrolliert.
Aluminiumknetlegierungen werden nach ihrem Hauptlegierungselement in Serien eingeteilt. Die Serie gibt einen schnellen Überblick über das Verhalten der Legierung und geeignete Anwendungen. Gusslegierungen hingegen werden in Formen geschmolzen und ihr Siliziumgehalt kann zur Verbesserung der Fließfähigkeit bis zu 13 % betragen.
Die 1000er-Serie hat einen Aluminiumanteil von mindestens 99 %. Es bietet eine hervorragende Korrosionsbeständigkeit, elektrische Leitfähigkeit und Wärmeleitfähigkeit, aber eine geringe Festigkeit. Zu den typischen Anwendungen gehören elektrische Sammelschienen, chemische Geräte und Wärmetauscher.
Kupfer ist die Hauptergänzung in der 2000er-Serie. Diese Legierungen sind wärmebehandelbar und erreichen eine hohe Festigkeit, was sie für die Luft- und Raumfahrt sowie für Hochleistungs-Automobilkomponenten wertvoll macht. Der Nachteil ist eine geringere Korrosionsbeständigkeit, sodass häufig Schutzbeschichtungen erforderlich sind.
Mangan ist der wichtigste Zusatz in der 3000er-Serie. Es erhöht die Festigkeit, ohne die Formbarkeit drastisch zu verringern. Diese Legierungen kommen häufig in Dachblechen, Wärmetauscherrippen und Getränkedosenkörpern vor.
Silizium senkt den Schmelzpunkt und verbessert die Fließfähigkeit beim Gießen. Einige Legierungen der 4000er-Serie werden als Schweißzusatzmaterial verwendet, während Gussversionen in Motorkomponenten und anderen komplexen Formen vorkommen.
Magnesium ist das Hauptlegierungselement der 5000er-Serie. Diese Legierungen zeichnen sich durch eine gute Schweißbarkeit und eine hervorragende Beständigkeit gegen Meerwasserkorrosion aus, weshalb sie in Meeresumgebungen, Druckbehältern und im Tankbau beliebt sind.
Die 6000er-Serie kombiniert Magnesium und Silizium und ist das Rückgrat der Aluminium-Strangpressindustrie. Legierungen wie 6060, 6063 und 6061 sind wärmebehandelbar, leicht zu extrudieren und bieten ein hervorragendes Gleichgewicht zwischen Festigkeit, Korrosionsbeständigkeit und Oberflächenqualität. Beispielsweise enthält 6063 typischerweise 0,2–0,6 % Silizium und 0,45–0,9 % Magnesium, während 6061 für eine höhere Festigkeit Kupfer und Chrom hinzufügt. Wenn Sie mehr darüber erfahren möchten, wie sich eine typische Extrusionslegierung verhält, besuchen Sie unsere 6063-T5 Extrusionsführung deckt die Details ab.
Die 7000er-Serie verwendet Zink als Hauptelement, häufig zusammen mit Magnesium und Kupfer. Hierbei handelt es sich um Aluminiumlegierungen mit der höchsten Festigkeit, die in der Luft- und Raumfahrt, in Fahrradrahmen und in Crashstrukturen für Kraftfahrzeuge verwendet werden, wo die Energieabsorption von entscheidender Bedeutung ist.
| Serie | Hauptelemente | Hauptmerkmale | Typische Anwendungen |
|---|---|---|---|
| 1000 | ≥99 % Al | Hohe Leitfähigkeit, geringe Festigkeit | Elektrische, chemische Geräte |
| 2000 | Cu | Hohe Festigkeit, geringere Korrosionsbeständigkeit | Luft- und Raumfahrt, Automobil |
| 3000 | Mn | Mäßige Festigkeit, gute Formbarkeit | Überdachung, Wärmetauscher |
| 4000 | Si | Niedriger Schmelzpunkt, gute Gießbarkeit | Schweißdraht, Gussteile |
| 5000 | Mg | Ausgezeichnete Korrosionsbeständigkeit | Marine, Panzer |
| 6000 | Mg, Si | Gute Festigkeit, Extrudierbarkeit und Veredelung | Architektur, Solar, Automobil |
| 7000 | Zn, Mg, Cu | Sehr hohe Festigkeit | Luft- und Raumfahrt, Crashkomponenten |
Aus unserer Erfahrung im Workshop geht hervor, dass Komposition nicht nur eine theoretische Vorgabe ist. Es betrifft die gesamte Produktionskette. Nachfolgend sind die wichtigsten praktischen Auswirkungen aufgeführt, die wir überwachen.
Deshalb bestehen wir vor der Produktion auf verifizierte Knüppelzertifikate und hauseigene chemische Kontrollen. Eine kleine Abweichung in der Zusammensetzung kann zu einem sichtbaren Unterschied im Aussehen der Oberfläche oder der mechanischen Leistung führen.
Wenn Kunden uns um Rat fragen, überprüfen wir immer die Einsatzumgebung, die erforderlichen mechanischen Eigenschaften und die beabsichtigte Oberflächenbeschaffenheit. Die richtige Legierung spart Kosten und vermeidet vorzeitige Ausfälle.
Für Fenster, Türen, Vorhangfassaden, Jalousien und Balkongeländer empfehlen wir üblicherweise 6063-T5 oder 6060-T5. Diese Legierungen bieten eine saubere Oberfläche für die Pulverbeschichtung oder Eloxierung, gute Witterungsbeständigkeit und zuverlässige Maßhaltigkeit. Unsere thermisch getrennten Flügelfensterprofile sind ein typisches Beispiel für diese Legierungsfamilie im täglichen Einsatz.
Flügelfensterprofile aus Aluminium mit thermischer Trennung Diese Mehrkammerprofile mit PA66 GF25-Thermotrennstreifen reduzieren die Wärmeübertragung und unterstützen Doppel- oder Low-E-Verglasungen für energieeffiziente Fenstersysteme. Produkt anzeigen → Solarmodulrahmen und Montagehalterungen sind Regen, Feuchtigkeit und Temperaturschwankungen ausgesetzt. Aufgrund ihrer Kombination aus Steifigkeit, Korrosionsbeständigkeit und geringem Gewicht verlassen wir uns auf die Legierungen 6005A und 6063. Bei Solarrahmen muss die Zusammensetzung zudem enge Toleranzen zulassen, damit das Panel 25 Jahre oder länger dicht bleibt.
Aluminium-Solarmodulrahmen Leichte, korrosionsbeständige Rahmen mit hoher Maßhaltigkeit für den langfristigen Einsatz im Freien und die schnelle Montage von Solarmodulen über eine längere Lebensdauer. Produkt anzeigen → Im Automobil-Leichtbau erfordern Crashboxen, Batterieträger, Stoßfängerträger und Motorgehäuse eine hohe Energieabsorption und Festigkeit. Je nach Bauteil verwenden wir hochfeste 6000er- oder 7000er-Legierungen. Die Zusammensetzung bestimmt, wie sich das Profil bei einem Aufprall verformt und ob es die erforderliche Kühlleistung beibehält. Weitere Informationen zu Aufprallträgerprofilen finden Sie auf unserer Seite Aluminium-Crashbox-Profile .
Automobil-Crashbox-Aluminiumprofile Hochfeste Aluminiumprofile, die so konstruiert sind, dass sie Aufprallenergie durch kontrollierte Verformung absorbieren und so zur Fahrzeugsicherheit beitragen und gleichzeitig das Gesamtgewicht reduzieren. Produkt anzeigen → Die Zusammensetzung der Aluminiumlegierung ist die Brücke zwischen Rohmetall und fertiger Leistung. Unabhängig davon, ob Sie einen Fensterrahmen, ein Solarmontagesystem oder ein Sicherheitsteil für Kraftfahrzeuge entwerfen, hilft Ihnen das Verständnis der Rolle jedes Elements dabei, bessere Entscheidungen zu treffen. Bei Hui Aluminium New Material Technology nutzen wir dieses Wissen jeden Tag, um Profile zu extrudieren, die echten technischen Anforderungen gerecht werden.
+86-19156366875
Nr. 1016, Baocheng Road, Wirtschafts- und Technologieentwicklungszone, Stadt Xuancheng, Provinz Anhui, China
Urheberrecht© Anhui Huilong Group Huilv New Material Technology Co., Ltd. Alle Rechte vorbehalten
Hersteller von Aluminiumprofilen
