Leichtgewicht: Aluminium wiegt etwa ein Drittel von Stahl und ist daher ideal für Anwendungen, bei denen das Gewicht eine entscheidende Rolle spielt.

Korrosionsbeständigkeit: Die natürliche Oxidschicht schützt vor Rost und Abnutzung.

Thermische und elektrische Leitfähigkeit: Aluminium hat eine deutlich höhere Wärmeleitfähigkeit als Kohlenstoffstahl. Es wird häufig in Kühlkörpern, Leitungen und anderen elektrischen Bauteilen verwendet.

Duktilität: Lässt sich leicht in komplexe Formen bringen, ohne zu reißen.

Laserschneiden: Verwendet einen hochenergetischen Laserstrahl, um Aluminium mit außergewöhnlicher Präzision zu schneiden.

• Vorteile: Ermöglicht filigrane Designs, minimiert Materialverlust und sorgt für saubere Schnittkanten.
• Einschränkungen: Höhere Kosten; nicht immer für dickes Aluminium geeignet.

Plasmaschneiden: Verwendet einen ionisierten Gasstrahl zum Schneiden von Aluminium. Es ist effektiv für dickere Bleche.

• Vorteile: Schneller als Laserschneiden bei Anwendungen mit hoher Beanspruchung.
• Einschränkungen: Kanten müssen eventuell nachbearbeitet werden, um eine glattere Oberfläche zu erzielen.

Wasserstrahlschneiden: Ein Hochdruckwasserstrahl, gemischt mit Schleifmitteln, wird zum Schneiden verwendet.

• Vorteile: Keine thermische Verformung, geeignet für komplexe Schnitte und unterschiedliche Materialstärken.
• Einschränkungen: Langsamer als Laser- und Plasmaschneiden.

Sägen und Scheren: Mechanische Werkzeuge wie Bandsägen oder Guillotinescheren werden zum Schneiden einfacher Formen verwendet.

• Vorteile: Kostengünstig für gerade oder einfache Schnitte.
• Einschränkungen: Weniger präzise bei komplexen Designs.

Abkanten: Aluminiumbleche werden eingespannt und mit einer Abkantpresse in Winkel gebogen.

Anwendungen: Häufig verwendet für Rahmen, Halterungen und Gehäuse.

Walzprofilieren: Aluminium wird durch eine Reihe von Walzen geführt, um kontinuierliche gebogene oder lineare Profile zu erzeugen.

Anwendungen: Zur Herstellung von Rohren, Kanälen oder Metalldachplatten.

Thermische Eigenschaften und Materialherausforderungen:

• Wärmeleitfähigkeit und Schmelzpunkt: Die hohe Wärmeleitfähigkeit von Aluminium führt zu schneller Wärmeabfuhr, während der niedrige Schmelzpunkt es anfällig für Durchbrennen macht – insbesondere bei dünnen Materialien.
• Wärmeausdehnung: Aluminium dehnt sich bei Erwärmung stark aus und zieht sich beim Abkühlen wieder zusammen. Bei unsachgemäßer Handhabung kann es zu Verzug oder Verformung kommen.

Oberflächenvorbereitung:

• Reinigung des Grundmaterials: Aluminium reagiert stark mit Sauerstoff, daher ist eine gründliche Reinigung mit Edelstahlbürsten, Aceton oder speziellen Reinigungsmitteln unerlässlich.
• Inspektion vor dem Schweißen: Überprüfen Sie auf Verunreinigungen wie Fett, Öl oder Schmutz, da diese Porosität verursachen und die Schweißnaht schwächen können.

Anpassungen im Schweißprozess:

• Schweißgeschwindigkeit und Wärmeregelung: Aluminium benötigt höhere Stromstärke und Spannung als Stahl, muss jedoch schneller geschweißt werden, um Überhitzung zu vermeiden. Eine falsche Wärmesteuerung kann zu übermäßigen Spritzern, Durchbrennen oder unvollständiger Verschmelzung führen.
• Nahtvorbereitung: Aufgrund seiner Weichheit erfordert Aluminium eine saubere, präzise Kantenbearbeitung. Fugen mit Spalten können zu inkonsistenten Schweißnähten und struktureller Schwäche führen.
• Auswahl des Zusatzwerkstoffs: Die Wahl der Schweißzusatzlegierung (z. B. 4043 oder 5356) hängt vom Grundmaterial, der gewünschten Schweißfestigkeit und den Anforderungen an die Korrosionsbeständigkeit ab.

Ausrüstungsüberlegungen:

• Schweißgeräte: Beim WIG-Schweißen von Aluminium wird Wechselstrom bevorzugt, da er die notwendige Reinigungswirkung zum Aufbrechen der Oxidschicht bietet.
• Schutzgas: Reines Argon wird beim Aluminiumschweißen häufig verwendet, da es sehr effektiv ist. Für dickere Materialien kann Helium beigemischt werden, um die Durchdringung zu verbessern.

Fachkenntnisse und Technik:

• Schweißtechniken: Schweißer sollten eine Schubtechnik mit vorwärts geneigtem Brenner verwenden, um eine saubere Schweißnaht zu erzeugen und das Risiko von Verunreinigungen zu verringern.
• Schmelzbadkontrolle: Aluminiumschweißbäder erscheinen glänzend und reflektierend, was die Beurteilung der Nahtkonsistenz erschwert und Übung sowie Erfahrung erfordert.
• Handhabung von Dünnblech: Bei dünnen Blechen helfen Impulsschweißtechniken, die Wärmeeinbringung zu reduzieren, um Durchbrennen zu vermeiden und eine gleichmäßige Naht zu erhalten.

Häufige Fehler, die vermieden werden sollten:

• Falsche Einstellungen: Die Schweißmaschine nicht an die speziellen Anforderungen von Aluminium anzupassen (z. B. Stromstärke, Spannung, Drahtvorschubgeschwindigkeit).
• Überhitzung des Werkstücks: Längere Hitzeeinwirkung kann die strukturelle Integrität von Aluminium schwächen oder zu unnötiger Verformung führen.

Fräsen: Rotierende Fräswerkzeuge werden verwendet, um komplexe Formen zu erstellen oder Löcher zu bohren.

• Anwendungen: Wird zur Herstellung von Automobil- und Luftfahrtkomponenten verwendet.

Drehen: Eine Drehmaschine rotiert das Aluminiumstück, während ein Schneidwerkzeug Material entfernt, um zylindrische Formen zu erzeugen.

• Anwendungen: Wellen, Stäbe und zylindrische Bauteile.

Bohren: Löcher werden in Aluminium gebohrt, um Befestigungen oder Montagevorgänge zu ermöglichen.

• Anwendungen: Weit verbreitet in allen Branchen für Montagearbeiten.

Wichtige Überlegungen:

• Die Weichheit von Aluminium kann Schneidwerkzeuge verstopfen, weshalb scharfe Werkzeuge und geeignete Schmierung erforderlich sind.
• Kühlmittel sind unerlässlich, um eine Überhitzung der Werkzeuge zu vermeiden.

Sandstrahlen: Treibt Schleifmittel gegen Aluminium, um die Oberfläche zu reinigen oder aufzurauen.

• Anwendungen: Bereitet Oberflächen für das Lackieren oder Beschichten vor.

Eloxieren: Elektrochemischer Prozess, der eine schützende Oxidschicht auf Aluminium bildet.

• Vorteile: Verbessert die Korrosionsbeständigkeit, ermöglicht kräftige Farbgebung und erhöht die Oberflächenhärte.

Pulverbeschichtung: Ein trockenes Pulver wird elektrostatisch aufgetragen und durch Hitze zu einer haltbaren Oberfläche ausgehärtet.

• Vorteile: Bietet eine große Auswahl an Farben und Texturen und erhöht die Kratzfestigkeit.

Polieren: Polieren von Aluminiumoberflächen, um ein spiegelähnliches, reflektierendes Finish zu erzielen.

• Anwendungen: Konsumgüter, dekorative Elemente, Haushaltsgeräte

Aluminiumlegierungen haben unterschiedliche Eigenschaften beim Schweißen, Bearbeiten und Biegen.

1000er-, 3000er- und 6000er-Serien lassen sich am einfachsten bearbeiten, schweißen und formen.

5000er- und 6000er-Serien bieten hervorragende Verarbeitungseigenschaften mit hoher Korrosionsbeständigkeit und mittlerer bis guter Festigkeit.

Die 7000er-Serie bietet die höchste Festigkeit, ist aber schwer zu bearbeiten und zu schweißen.