Wie werden Aluminiumlegierungen gewalzt, stranggepresst und geschmiedet?

Die Aluminiumverarbeitung lässt sich im Wesentlichen in Verfahren für Gusslegierungen und für Knetlegierungen unterteilen. Zu den Gussverfahren zählen Sandguss, Druckguss, Schwerkraftguss in Dauerformen, Niederdruckguss und Vakuum-Saugguss. Eine Aluminium-Knetlegierung wird geschmolzen und zu einem Block gegossen, anschließend gewalzt, stranggepresst oder geschmiedet, um ihre Mikrostruktur und Form zu verändern. Die folgenden Abschnitte konzentrieren sich auf die Verarbeitung von Aluminium-Knetlegierungen.

Walzen

Das Walzen ist das am häufigsten eingesetzte Druckumformungsverfahren. Durch die Reibung zwischen den rotierenden Walzen und dem Werkstück wird das Metall in den Walzspalt gezogen, wo es durch Kompression plastisch verformt wird. Das Aluminiumwalzen ist eines der weltweit am schnellsten wachsenden und am häufigsten eingesetzten Verfahren zur Aluminiumverarbeitung. Zu den Produkten zählen Bleche, Bänder, Schmalbänder und Folien in vielen Güteklassen, Spezifikationen, Eigenschaften, Funktionen und Anwendungsbereichen. Das Walzen bietet eine hohe Produktionseffizienz, einen hohen Durchsatz und eine breite Produktpalette.

Walzlegierungen aus Aluminium finden in Fahrzeugen breite Anwendung, beispielsweise für Räder, Karosserieteile, Karosseriebleche, Motorhauben, Pleuelstangen, Lager, Wärmetauscher und andere Bauteile.

Extrusion

Beim Strangpressen wird eine äußere Kraft auf einen Metallrohling in einer Hülse ausgeübt, wodurch dieser durch eine Matrizenöffnung fließt und so die gewünschte Querschnittsform und -größe erhält. Zu den industriellen Verfahren zählen das direkte, indirekte, laterale, kontinuierliche, hydrostatische und glasgeschmierte Strangpressen.

Durch das Strangpressverfahren lassen sich hohle und massive Aluminiumprofile, Rohre, Stangen und Drähte mit komplexen Querschnitten herstellen, wobei dieses Verfahren eine hohe Produktionsflexibilität bietet. Im Vergleich zum Walzen ist das Verfahren jedoch mit höheren Kosten, einer geringeren Produktionsleistung und einer niedrigeren Ausbeute verbunden. Die Nachfrage der Automobilindustrie nach Leichtbaukonstruktionen hat zu einem raschen Wachstum bei extrudiertem Aluminium geführt. Zu den Anwendungsbereichen zählen Stoßfänger für Pkw, Seitenstreben für Lkw, Gepäckablagen für Busse, Fenster, Sitzschienen, Verkleidungen für die A-Säulen sowie obere und untere Verkleidungselemente.

Schmieden

Beim Schmieden wird mit Schmiedemaschinen Druck auf einen Rohling aus einer Aluminiumlegierung ausgeübt, wodurch eine plastische Verformung entsteht und ein Schmiedeteil mit festgelegten mechanischen Eigenschaften, Form und Abmessungen entsteht. Im Vergleich zu anderen Verfahren bietet das Schmieden stabile Form und Abmessungen, hervorragende mechanische Gesamteigenschaften und eine hohe Produktionseffizienz. Je nach Werkzeugausstattung und Herstellungsverfahren wird das Schmieden in Freiformschmieden, Gesenkschmieden oder Spezialschmieden unterteilt. Beim Freiformschmieden werden einfache Werkzeuge wie Hämmer, Ambosse, Stempel, Formambosse, Stempel und Stützen verwendet, um Barren oder Stangen durch Stauchen, Biegen, Stanzen, Aufweiten von Löchern und andere Verfahren zu Rohlingen zu formen.